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考虑阈值电压不稳定性SiC MOSFET动态分析开关损耗模型
Dynamic Analytical Switching Loss Model of SiC MOSFET Considering Threshold Voltage Instability
Yumeng Cai · Peng Sun · Yuankui Zhang · Cong Chen 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
准确的开关损耗建模对SiC MOSFET及功率变换器至关重要。本文针对长期运行中栅氧化层退化对开关性能的影响，提出了一种考虑阈值电压（VTH）不稳定性导致的“动态”时间相关分析模型，填补了传统静态模型在长期可靠性评估方面的空白。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器中大规模应用SiC器件以提升功率密度和效率，器件的长期可靠性成为核心竞争力。该研究提出的动态损耗模型能更精准地预测SiC MOSFET在全生命周期内的性能漂移，有助于优化逆变器及PCS的寿命预测算法。建议研发团队将其引入iSolar...
SiC MOSFET开关运行中栅极氧化层退化研究
Investigation on Gate Oxide Degradation of SiC MOSFET in Switching Operation
Yumeng Cai · Peng Sun · Cong Chen · Yuankui Zhang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
本文研究了SiC MOSFET在开关运行过程中的栅极氧化层退化问题。通过搭建Buck变换器，重点分析了动态漏源电压（VDS）和负载电流（IL）对栅极氧化层可靠性的影响，旨在建立有效的SiC器件栅极可靠性评估方法，为高压功率器件的应用提供理论支撑。
解读: SiC MOSFET是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩提升功率密度与效率的核心器件。栅极氧化层可靠性直接关系到产品在复杂工况下的长期寿命。本文提出的动态应力评估方法对于阳光电源在器件选型、驱动电路优化以及功率模块的寿命预测具有重要指导意义。建议研发团队将此研究成果应...
基于免疫算法的单相逆变器死区消除PWM控制策略
An Immune-Algorithm-Based Dead-Time Elimination PWM Control Strategy in a Single-Phase Inverter
Jiaxin Yuan · Zhen Zhao · Baichao Chen · Cong Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年7月
本文提出了一种基于免疫算法（IA）的死区消除PWM控制策略。针对现有死区消除技术在零电流交叉点附近控制效果不佳的问题，该方法通过限制零电流附近的控制序列，有效解决了死区带来的波形畸变，提升了逆变器的输出性能。
解读: 该技术直接优化了逆变器的PWM调制逻辑，对阳光电源的户用光伏逆变器及小型工商业组串式逆变器具有重要应用价值。死区效应是影响单相逆变器总谐波失真（THD）的关键因素，通过引入免疫算法优化死区补偿，可进一步提升产品在低负载及零电流过零点的波形质量，从而提高电能质量指标。建议研发团队在下一代高效率、高功率...
基于分裂C-V法在偏置温度不稳定性条件下SiC MOSFET栅氧化层退化位置表征
Characterization of Gate-Oxide Degradation Location for SiC MOSFETs Based on the Split C–V Method Under Bias Temperature Instability Conditions
Yumeng Cai · Cong Chen · Zhibin Zhao · Peng Sun 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
栅氧化层退化是SiC MOSFET面临的主要可靠性挑战之一。本文提出了一种基于分裂C-V（CGS和CGD）的方法，用于在偏置温度不稳定性（BTI）条件下精准定位栅氧化层的退化位置，这对提升功率器件的长期可靠性具有重要意义。
解读: SiC MOSFET是阳光电源组串式光伏逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩的核心功率器件。随着产品向高功率密度和高效率演进，SiC器件的长期可靠性直接决定了系统的全生命周期运维成本。该研究提出的分裂C-V表征方法，能够帮助研发团队在器件选型及失效分析阶段，精准定位栅氧化层退化机理，...
考虑无功功率控制的并联构网型逆变器暂态稳定性定量分析
Quantitative Transient Stability Analysis for Parallel Grid-Tied Grid-Forming Inverters Considering Reactive Power Control
Cong Luo · Shuhan Liao · Yandong Chen · Meng Huang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文针对并联构网型逆变器（GFMI）系统，建立了考虑逆变器间交互作用的等效大信号模型，填补了现有研究在考虑无功功率控制下定量暂态稳定性分析的空白，为多机并联系统的稳定运行提供了理论支撑。
解读: 该研究对阳光电源的PowerTitan液冷储能系统及大型地面光伏电站的构网型（GFM）技术具有重要指导意义。随着高比例新能源接入，电网强度减弱，多机并联下的暂态稳定性是核心挑战。本文提出的定量分析方法可优化阳光电源PCS的控制策略，提升在弱电网下的电压支撑能力与黑启动性能。建议研发团队将该大信号模型...
一种用于直流微电网的新型晶闸管断路器分析与设计
Analysis and Design of a Novel Thyristor-Based Circuit Breaker for DC Microgrids
Zhongzheng Zhou · Meng Chen · Jianguo Jiang · Dan Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
直流微电网因其在可再生能源、储能及电机驱动集成方面的优势而备受关注。然而，直流系统缺乏自然过零点，导致故障保护成为制约其广泛应用的关键挑战。本文提出了一种新型基于晶闸管的直流断路器，旨在解决直流微电网中的故障切断难题。
解读: 该研究针对直流微电网的故障保护难题，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流耦合微电网解决方案具有重要参考价值。随着直流侧电压等级的提升，快速可靠的故障切断技术是保障储能系统安全的核心。建议研发团队关注该新型晶闸管断路器在直流侧短路保护中的应用潜力，以优化PCS系统...
串联谐振Buck变换器——可行性论证
Series-Resonator Buck Converter—Viability Demonstration
Cong Tu · Rengang Chen · Khai D. T. Ngo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
本文提出了一种通过在串联电容Buck变换器中引入谐振槽路实现的串联谐振Buck变换器。该拓扑实现了所有开关管的零电压开通（ZVS）及低侧开关管的零电流关断（ZCS），有效提升了转换效率。尽管谐振槽路会增加额外损耗并提高低侧开关管的电压应力，但其在提升功率密度方面具有潜力。
解读: 该拓扑通过软开关技术优化了Buck变换器的效率，对阳光电源的组串式逆变器及户用光伏逆变器中的DC-DC升压级具有参考价值。随着光伏系统对功率密度和效率要求的不断提升，该谐振技术可用于优化DC-DC转换模块的体积与热设计。建议研发团队评估该拓扑在高压输入场景下的电压应力表现，并结合SiC/GaN宽禁带...
IGBT裸芯片开关机械波的直接捕获
Direct Capture of Switching Mechanical Wave on IGBT Bare Dies
Libing Bai · Jiahao Wang · Cong Chen · Quan Zhou 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
开关机械波（SMW）效应在IGBT器件状态监测中具有广阔应用前景。目前研究多依赖间接声发射检测技术，存在局限性。本文提出一种直接捕获IGBT裸芯片开关机械波的方法，旨在更精准地实现器件的健康状态评估与故障诊断。
解读: 该研究直接针对IGBT裸芯片的机械波特性，对于提升阳光电源核心产品（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan储能变流器）的功率模块可靠性至关重要。通过深入理解器件在开关过程中的物理应力与机械特性，研发团队可优化功率模块的封装工艺与热管理设计，并开发基于SMW的在线健康监测算法，集成至iSol...
面向设计的虚拟同步机限流单元分析与暂态控制
Design-Oriented Analysis and Transient Control for VSG With Current Saturation Unit
Cong Luo · Yandong Chen · Shuhan Liao · Zili Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
在电网故障条件下，虚拟同步机（VSG）因限流单元（CSU）的存在易产生暂态不稳定。现有研究多采用固定限流角，忽略了其对系统稳定性的影响。本文针对带限流单元的VSG进行设计导向分析，旨在解决电网故障下的暂态稳定性问题。
解读: 该研究直接服务于阳光电源构网型（Grid-forming）技术的发展，特别是PowerTitan系列液冷储能系统及大型组串式逆变器在弱电网或高比例可再生能源接入场景下的应用。随着电网对构网型逆变器支撑能力要求的提高，限流策略的暂态稳定性至关重要。建议研发团队将该设计导向分析方法集成至iSolarCl...
串联谐振Buck变换器的稳态分析
Steady-State Analysis of Series-Resonator Buck Converter
Cong Tu · Rengang Chen · Khai D. T. Ngo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
本文研究了一种通过在串联电容Buck变换器中引入谐振槽路而形成的串联谐振Buck（SRB）变换器。该拓扑实现了开关管的零电压开通（ZVS）和低侧开关管的零电流关断（ZCS），有效降低了开关损耗。文章重点建立了SRB变换器的稳态数学模型，分析了其工作特性。
解读: 该拓扑通过软开关技术显著提升了DC-DC变换效率，对阳光电源的户用光伏逆变器及储能系统（如PowerStack）中的DC-DC级具有重要参考价值。随着功率密度的提升需求，采用该类谐振拓扑可有效减小磁性元件体积，并配合SiC/GaN宽禁带半导体进一步降低损耗。建议研发团队评估该拓扑在小功率高效率DC-...
基于混合频率与混合模块的准方波调制单级固态变压器
A Mixed-Frequency and Hybrid-Module Based Single-Stage Solid-State Transformer With Quasi-Square Wave Modulation
Zhifeng Deng · Jinjun Liu · Sixing Du · Tong Wu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月
固态变压器（SST）因开关与无源元件众多导致成本高昂且结构复杂。本文提出一种基于混合频率和混合模块的单级SST拓扑，采用准方波调制技术，旨在简化系统结构并提升转换效率，为解决高压开关器件应用中的制造与动态特性挑战提供了新思路。
解读: 该研究提出的单级SST拓扑及准方波调制技术，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及中高压并网设备具有参考价值。通过简化拓扑结构和优化调制策略，有助于降低PCS系统的体积与成本，提升功率密度。建议研发团队关注该混合模块方案在直流侧高压接入场景下的应用潜力，特别是针对未来兆瓦级储能系统在降...
一种具有负载独立恒流输出的多负载电容式功率中继系统
A Multi-Load Capacitive Power Relay System With Load-Independent Constant Current Outputs
Ting Chen · Chenwen Cheng · Hong Cheng · Cong Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文提出了一种通过电容耦合为多个负载无线供电的功率中继系统。中间电容中继单元包含两个接收极板和两个发射极板，旨在为负载供电并增强功率传输能力。文章证明了接收极板与发射极板之间的电容耦合特性，实现了负载独立的恒流输出。
解读: 该技术属于无线电能传输领域，目前与阳光电源的核心产品线（光伏逆变器、储能系统、充电桩）直接关联度较低。然而，电容耦合功率传输技术在未来电动汽车无线充电或特定工业场景的非接触式供电中具有潜在应用价值。建议研发团队关注其在低功率、短距离非接触式传感或辅助电源供电中的应用，以提升系统集成度和环境适应性，但...
单相独立逆变器抛物线电流控制的无传感器实现
A sensorless implementation of the parabolic current control for single-phase stand-alone inverters
Lanhua Zhang · Rachael Born · Bin Gu · Baifeng Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年5月
抛物线电流控制因其快速的瞬态响应和恒定的开关频率，在电压源逆变器中具有应用优势，可有效改善电流或电压波形的畸变。本文提出了一种无需传感器的抛物线电流控制实现方案，旨在提升逆变系统的动态性能与控制精度。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有重要价值。在户用光伏逆变器及小型储能PCS（如ST系列）中，单相逆变器的动态响应速度直接影响电能质量。抛物线电流控制方案通过优化瞬态响应，能显著提升逆变器在负载突变时的输出稳定性，减少波形畸变。此外，“无传感器”特性有助于降低硬件成本并提高系统可靠性。建议研发团队评估该...
面向中压宽输入范围直流变换应用的多电平谐振直流变换器控制优化
Control Optimization of Modular Multilevel Resonant DC Converters for Wide-Input-Range MVdc to LVdc Applications
Jing Sheng · Cong Chen · Rui Lu · Chushan Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文研究了用于中压宽输入范围应用的多电平谐振直流变换器（MMRDC）的输出电压控制策略。详细探讨了开关频率调节和调制指数调节的可行性及其影响，发现开关频率的选择对电压应力具有显著影响。
解读: 该研究针对中压宽输入范围的直流变换技术，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及未来高压直流耦合架构具有重要参考价值。随着储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）发展，MMRDC拓扑能有效降低功率器件的电压应力并提升变换效率。建议研发团队关注该控制策略在宽电压范围下的动态响应优化，以...
一种偏好驱动的机组组合优化范式
A Preference-Driven UC Optimization Paradigm
Cong Zeng · Jizhong Zhu · Alberto Borghetti · Yixi Chen · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年11月 · Vol.41
机组组合（UC）问题中二进制变量导致梯度信息失效，引发计算瓶颈。本文提出‘偏好’概念刻画变量趋近0/1的倾向，并设计基于解集的全局优化算法应对非凸性，显著提升求解效率与全局收敛性。
解读: 该研究提出的偏好驱动UC优化方法可直接赋能阳光电源iSolarCloud智能云平台的光储协同调度引擎，提升PowerTitan和ST系列PCS在电网侧/用户侧储能场景下的日前-日内联合优化能力；尤其适用于高比例新能源接入下构网型（GFM）逆变器集群的自主启停与调峰调频决策，建议在PowerStack...
交流/直流/交流PWM变换器直流母线电容的在线状态监测
Online Condition Monitoring of DC-Link Capacitor for AC/DC/AC PWM Converter
Ting Li · Jie Chen · Peicheng Cong · Xiaoteng Dai 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
本文提出了一种基于信号注入的交流/直流/交流PWM变换器直流母线电容在线监测方案。该方法无需停机，在整流器和逆变器正常运行期间即可实时估算电容值。通过向直流母线电压注入低频信号，并分析其对总谐波失真（THD）的影响，实现对电容老化状态的有效评估。
解读: 直流母线电容是光伏逆变器和储能变流器（PCS）中寿命最薄弱的元器件之一。该在线监测技术对阳光电源的组串式逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统及风电变流器具有极高的应用价值。通过集成此算法，iSolarCloud平台可实现电容健康状态的实时预警，从“被动维修”转向“预测性维护”，...
利用动态场重构法研究开关条件下IGBT芯片的变形波动
Investigation of Deformation Fluctuation of IGBT Chips Under Switching Conditions Using the Dynamic Field Reconstruction Method
Jiahao Wang · Libing Bai · Cong Chen · Jie Zhang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
IGBT芯片是功率电子模块的核心组件。研究电-热-机械耦合引起的IGBT芯片变形特性具有重要意义。本文开发了一种基于扫描激光位移测量的场重构技术，用于精确捕捉开关条件下的动态变形。
解读: IGBT是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能PCS及风电变流器的核心功率器件。该研究提出的动态场重构技术，能够深入揭示IGBT在极端开关工况下的热机械应力分布，对于提升阳光电源核心功率模块的寿命预测精度、优化封装散热设计及提高产品在复杂电网环境下的可靠性...
基于时域模型且具有更高分析精度与功率效率的三相LLC充电器设计方法
Design Methodology of Three-Phase LLC Charger Based on Time-Domain Model With Enhanced Analytical Accuracy and Power Efficiency
Ning Guo · Jinjun Liu · Sixing Du · Cong Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
三相LLC变换器在电池充电领域极具潜力，但现有设计方法在宽电压范围内的精度与效率优化存在局限。本文提出了一种基于时域模型（TDM）的设计方法，通过更精确的建模提升了三相LLC充电器的设计效率与性能。
解读: 该研究提出的高精度时域建模方法对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。随着大功率直流快充需求增长，三相LLC拓扑因其高效率和软开关特性成为主流方案。该方法能有效解决宽电压输出范围下的效率优化难题，有助于提升阳光电源充电桩产品的功率密度和转换效率。建议研发团队将此TDM模型集成至产品设计仿真平...
通过调节直流母线电压和有源单元提高MMC前端AC-DC变换器固态变压器效率
Efficiency Improvement of Solid-State Transformers With MMC Front-End AC–DC Converters Through Adjusting DC Bus Voltage and Active Cells
Zhifeng Deng · Jinjun Liu · Sixing Du · Jun Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
固态变压器（SST）在中轻载下的低效率限制了其广泛应用。本文提出了一种全功率范围内的SST效率优化策略，通过动态调节直流母线电压和有源单元数量，有效降低了损耗，提升了能源利用率及系统可靠性。
解读: 该研究针对MMC拓扑在变负载工况下的效率优化，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及大功率集中式光伏逆变器具有重要参考价值。通过动态调整直流母线电压和有源单元数量，可显著提升系统在非满载工况下的转换效率，助力提升iSolarCloud平台的精细化运维水平。建议研发团队关注该控制策略在多...
一种具有改进电流跟踪和增强稳定性范围的抛物线电流控制死区补偿方法
A Dead-Time Compensation Method for Parabolic Current Control With Improved Current Tracking and Enhanced Stability Range
Lanhua Zhang · Bin Gu · Jason Dominic · Baifeng Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年7月
滞环电流控制是电压源逆变器实现快速响应的有效非线性控制手段，但其开关频率变化范围大，导致开关损耗增加及滤波设计困难。本文提出一种抛物线电流控制的死区补偿方法，旨在解决死区效应带来的电流跟踪偏差与稳定性问题，提升逆变器在宽频率范围下的控制性能。
解读: 该研究针对滞环控制的频率波动与死区非线性问题，对阳光电源的组串式光伏逆变器及PowerTitan储能变流器（PCS）具有重要参考价值。在追求高功率密度和快速动态响应的场景下，该补偿方法能有效降低死区导致的电流谐波，提升并网电能质量。建议研发团队在高性能逆变器控制算法中引入该抛物线补偿策略，以优化弱电...
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