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基于最大恢复电流di/dt的高功率P-i-N二极管芯片温度在线提取与预测方法
Online High-Power P-i-N Diode Chip Temperature Extraction and Prediction Method With Maximum Recovery Current di/dt
Haoze Luo · Wuhua Li · Xiangning He · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年5月
本文针对高功率转换器中P-i-N二极管结温监测难题,分析了现有热敏电参数(TSEP)方法的局限性。提出了一种利用最大反向恢复电流变化率(di/dt)作为TSEP的新方法,实现了半桥拓扑下二极管芯片温度的在线提取与预测,为提升高功率电力电子设备的可靠性提供了有效手段。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线(如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器)具有极高价值。高功率模块的结温监测是提升系统可靠性和功率密度的关键。通过引入di/dt作为TSEP,可在不增加额外传感器的情况下,实现对IGBT模块中二极管的实时健康状态监控,有助于优化i...
碳化硅肖特基二极管开关损耗随dI/dt和温度变化的解析建模
Analytical Modeling of Switching Energy of Silicon Carbide Schottky Diodes as Functions of dI DS/dt and Temperature
Saeed Jahdi · Olayiwola Alatise · Li Ran · Philip Mawby · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年6月
碳化硅(SiC)肖特基二极管在电压源变换器中作为续流二极管时,常因二极管电容、寄生电阻和电路杂散电感产生的RLC谐振而出现振荡。本文开发了一种计算SiC二极管开关损耗的解析模型,该模型将开关损耗表示为开关速率(dI/dt)和温度的函数,为优化电力电子变换器的设计提供了理论依据。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心功率器件选型与驱动设计。随着公司在组串式光伏逆变器(如SG系列)和储能变流器(如PowerTitan系列)中大规模应用SiC器件以提升功率密度和效率,精准的开关损耗模型对于优化散热设计及提升整机效率至关重要。该模型有助于研发团队在设计阶段更准确地评估SiC二极管在不同工...
超高di/dt脉冲应用中绝缘栅触发晶闸管瞬态栅极过压的电压耦合抑制技术
Voltage Coupling Enhancement for Transient Gate Overvoltage Suppression of Insulated Gate Trigger Thyristor in Ultrahigh di/dt Pulse Applications
Chao Liu · Wanjun Chen · Ruize Sun · Xiaorui Xu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
本文提出了一种电压耦合增强(VCE)技术,用于抑制绝缘栅触发晶闸管(IGTT)在超高di/dt脉冲应用中的瞬态栅极过压。研究发现,由于IGTT内部栅阴极电容(Cgc)与公共源极电感(LC)产生的栅阴极电压耦合效应,导致栅极电压出现异常波动。该技术通过优化耦合路径,有效提升了器件在极端脉冲工况下的可靠性。
解读: 该研究聚焦于IGTT在超高di/dt脉冲工况下的栅极驱动保护,属于功率半导体器件驱动与保护的前沿技术。虽然阳光电源目前的主流产品(如组串式逆变器、PowerTitan储能系统)主要采用IGBT或SiC MOSFET,但该技术对于提升高功率密度、高开关速度电力电子设备的可靠性具有参考价值。在未来涉及高...
一种低电流水平与宽ZVS范围的双有源桥变换器综合优化调制方案
Comprehensive Optimization Modulation Scheme of Low Current Level and Wide ZVS Range for Dual Active Bridge Converter With Dead-Zone Control
Jia Li · Quanming Luo · Di Mou · Yuqi Wei 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
针对双有源桥(DAB)变换器在轻载下效率低及死区效应导致的软开关(ZVS)范围受限问题,本文提出了一种综合优化调制方案。通过引入死区补偿控制并优化调制策略,在降低电流应力的同时,显著拓宽了ZVS实现范围,提升了变换器在全功率范围内的运行效率。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务(如PowerTitan、PowerStack系列及ST系列PCS)具有极高的应用价值。DAB拓扑是双向储能变流器的核心电路,该研究提出的宽ZVS范围调制方案能有效降低PCS在轻载工况下的损耗,提升系统全生命周期效率。同时,针对死区效应的优化有助于提升高频化设计下的功率密度...
基于二维半导体平台的RISC-V 32位微处理器
A RISC-V 32-bit microprocessor on two-dimensional semiconductor platform
Di Zhang1Yang Li2 · 半导体学报 · 2025年8月 · Vol.46
随着信息技术的快速发展,对高性能、低功耗微处理器的需求持续增长。传统硅基半导体技术在性能提升方面面临诸多瓶颈,如漏致势垒降低、界面散射导致迁移率下降以及电流开关比受限等。这些问题促使研究人员探索新型材料。二维(2D)半导体因其原子级厚度、优异的电学特性及机械柔性,成为极具前景的解决方案[1-5]。
解读: 该二维半导体RISC-V微处理器技术对阳光电源控制系统具有前瞻性价值。其低功耗、高集成特性可应用于:1)ST储能变流器的主控芯片,降低控制系统功耗,提升PowerTitan系统能效;2)SG光伏逆变器的MPPT算法处理单元,实现更快速的最大功率点追踪;3)iSolarCloud边缘计算节点,增强本地...
具有高电流诱导磁化翻转比的二维WTe2/Cr3Te4异质结构
Two-dimensional WTe2/Cr3Te4 heterostructures with high current-induced magnetization switching ratio
Kun He · Bailing Li · Sumei Wu · Chen Yi 等8人 · Applied Physics Letters · 2025年7月 · Vol.127
本文研究了二维WTe2/Cr3Te4异质结构中的电流诱导磁化翻转效应。该结构结合了拓扑非平庸的单层WTe2与本征铁磁半导体Cr3Te4,展现出优异的自旋轨道力矩效率和高磁化翻转比率。通过第一性原理计算与微磁模拟相结合,揭示了界面强自旋轨道耦合与电荷-自旋转换机制对增强翻转效率的关键作用。结果表明,此类异质结构在低功耗自旋电子器件中具有重要应用潜力。
解读: 该二维异质结构的高效电流诱导磁化翻转特性对阳光电源的功率器件技术创新具有重要启发。WTe2/Cr3Te4结构的高自旋轨道力矩效率可用于开发新型磁控开关器件,有望在SiC功率模块中实现更快速的开关特性和更低的损耗。这一技术可优化ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的功率变换效率,特别是在高频开关应用...
双有源桥变换器的时域周期稳态分析模型
A Periodic-Steady-State Analysis Model in Time Domain for Dual Active Bridge Converter
Di Mou · Quanming Luo · Yuqi Wei · Jia Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
本文提出了一种针对双有源桥(DAB)变换器的多时间尺度建模方法。通过结合理想稳态过程与有限开关瞬态过程,提高了分析的准确性。文章推导了五自由度调制DAB变换器在所有运行模式下的状态方程,为优化变换器性能提供了理论支撑。
解读: DAB变换器是阳光电源储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列)及直流耦合光储一体化方案中的核心DC-DC拓扑。该文献提出的高精度时域建模方法,能够更准确地捕捉开关瞬态过程,有助于优化PCS的软开关控制策略,提升变换效率并降低损耗。建议研发团队将其应用于PCS的损耗分析与控制算法改...
一种用于大功率高效率隔离式DC-DC应用中的120kW对称多绕组分体式平面变压器
A 120 kW Symmetrical Multi-Winding Split Planar Transformer for High-Power High-Efficiency Isolated DC-DC Applications
Sizhao Lu · Shuang Xu · Jian Deng · Tong Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文提出了一种基于铁氧体磁芯的120kW对称多绕组分体式平面变压器(SMWSPT),适用于大功率高效率隔离式DC-DC变换器。通过采用基于阿基米德螺旋线的新型多绕组结构,实现了对称性布局,不仅提升了分体式变压器的功率密度,还优化了电磁性能。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan系列液冷储能系统及大功率组串式逆变器具有重要参考价值。在大功率DC-DC变换环节(如储能PCS的隔离级),平面变压器能显著提升功率密度并优化散热性能。建议研发团队关注其阿基米德螺旋绕组设计在降低高频趋肤效应和邻近效应方面的表现,这有助于进一步缩小PCS体积,提升...
交错多相耦合电感变换器的伪解耦建模与分析方法
A Pseudodecoupled Modeling and Analysis Method for Interleaved Multiphase Converters With Coupled Inductors
Li Wei · Bingqi Ouyang · Yanbo Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
交错多相耦合电感变换器(MCCI)能显著提升开关电源功率密度,是电力电子领域的研究热点。然而,受制造工艺限制,高功率应用中难以实现理想的对称耦合电感。电感的不对称耦合会导致MCCI产生相电流不平衡等问题。本文提出一种伪解耦建模与分析方法,旨在解决上述不平衡问题,为优化变换器性能提供理论支撑。
解读: 该研究针对高功率密度变换器中的耦合电感不对称问题,对阳光电源的储能变流器(如PowerTitan、PowerStack系列)及大功率组串式逆变器具有重要参考价值。在这些产品中,多相交错并联技术是提升功率密度和效率的核心。通过该伪解耦建模方法,研发团队可更精准地评估电感制造偏差对电流均衡的影响,从而优...
电机驱动中共模电压抵消的新方法:概念、实现及不对称性影响
New Method for Common Mode Voltage Cancellation in Motor Drives: Concept, Realization, and Asymmetry Influence
Di Han · Woongkul Lee · Silong Li · Bulent Sarlioglu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年2月
本文提出了一种用于脉宽调制(PWM)电机驱动的共模电压抵消新概念,旨在解决接地漏电流、共模电磁干扰及轴承电流等问题。文章通过平衡逆变器拓扑和双绕组定子配置实现了该方案,并深入探讨了电路不对称性对抵消效果的影响。
解读: 该研究关注的共模电压抑制技术对于阳光电源的电力电子变换器设计具有参考价值。虽然文章侧重于电机驱动,但其提出的共模电压抵消拓扑和平衡设计思路,可迁移至阳光电源的组串式光伏逆变器及储能变流器(PCS)设计中,以优化EMI性能并降低漏电流,从而提升设备在复杂电网环境下的电磁兼容性(EMC)和可靠性。建议研...
模块化多电平变换器中电容电压分组估计与电容自更新故障诊断
Grouping Capacitor Voltage Estimation and Fault Diagnosis With Capacitance Self-Updating in Modular Multilevel Converters
Zhen Wang · Li Peng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
模块化多电平变换器(MMC)减少电压传感器数量可降低成本与复杂度,但常导致性能下降。本文针对仅配备单个臂电压传感器的情况,提出了一种电容电压估计与电容自更新方法,旨在解决电压估计精度不足的问题,并实现有效的状态监测与故障诊断。
解读: 该技术主要针对MMC拓扑,虽然阳光电源目前的组串式和集中式光伏逆变器主要采用两电平或三电平拓扑,但该研究对于大型储能系统(如PowerTitan系列)中可能涉及的高压大功率变换技术具有参考价值。通过减少传感器数量实现高精度电压估计与故障诊断,有助于降低大型储能变流器(PCS)的硬件成本并提升系统可靠...
多有源桥
MAB)变换器的瞬态直流偏置与通用动态调制
Shusheng Wei · Di Mou · Wusong Wen · Zhengming Zhao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
多有源桥(MAB)变换器因其电气隔离和多端口双向功率流能力备受关注。然而,MAB中存在的瞬态直流偏置会导致电流应力增加及变压器饱和,进而影响系统可靠性。本文建立了一种定量且通用的分析方法,旨在解决该问题并优化变换器性能。
解读: MAB变换器是阳光电源PowerTitan及PowerStack等储能系统核心PCS模块的关键拓扑基础。瞬态直流偏置问题直接影响变压器的磁饱和与功率器件的电流应力,若处理不当将降低系统可靠性。该研究提出的通用动态调制策略,可直接优化阳光电源储能变流器的控制算法,提升多端口能量交互的稳定性。建议研发团...
一种降低自热效应的高压饱和区SiC MOSFET增强表征方法
An Enhanced Characterization Method of SiC MOSFETs in the High-Voltage Saturation Region With Reduced Self-Heating
Enyao Xiang · Chengmin Li · Dongsheng Yang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
SiC MOSFET的精确建模、短路预测及保护依赖于高漏源电压下饱和特性的准确测量。传统曲线追踪仪受功率限制、寄生参数及器件导通时间影响,难以实现高di/dt测量。本文提出一种增强型表征方法,有效降低了器件自热效应,提升了高压饱和区特性的测量精度。
解读: 该研究直接服务于阳光电源核心功率器件的应用开发。随着公司组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统向更高功率密度和更高电压等级演进,SiC MOSFET已成为关键功率开关器件。该表征方法能显著提升器件在短路工况下的建模精度,有助于优化阳光电源逆变器及PCS产品的短路保护策略,提...
具有层压铝/铜应力缓冲层的可靠铝线键合SiC/Si二极管
Reliable Aluminum Wire-Bonded SiC/Si Diodes With Laminated Al/Cu Stress Buffers
Xiao-Di Li · Guo-Quan Lu · Yun-Hui Mei · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
随着SiC功率芯片工作温度的升高,铝线键合在芯片与键合线热膨胀系数(CTE)不匹配下,热机械可靠性显著下降。本文提出了一种新型层压铝/铜软应力缓冲层,旨在缓解键合界面的热应力,提升功率模块在高温运行环境下的长期可靠性。
解读: 该技术直接关联阳光电源的核心产品线,特别是组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统中的功率模块封装。随着阳光电源产品向高功率密度和高工作温度演进,SiC器件的应用日益广泛。该研究提出的层压Al/Cu缓冲层技术,能有效解决SiC芯片与铝线键合处的热机械疲劳问题,显著提升逆变器和...
通过空间平移变换提高无线能量传输系统的效率
Increasing Efficiency of a Wireless Energy Transfer System by Spatial Translational Transformation
Shichao Li · Fei Sun · Di An · Sailing He · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年4月
本文提出了一种利用变换光学设计的磁平移投影仪(MTP),旨在提升无线电能传输(WPT)系统的效率。数值仿真结果表明,在WPT系统中引入MTP可显著提高能量传输效率(较无MTP情况提升近两个数量级),其性能优于现有方法。
解读: 该研究探讨的无线电能传输(WPT)技术目前主要应用于电动汽车无线充电领域。对于阳光电源而言,虽然公司在电动汽车充电桩业务上有布局,但目前主流仍以有线充电为主。该技术涉及的变换光学与磁场优化方法,在长期技术储备上可关注其在提升充电桩功率密度及电磁兼容性(EMC)方面的潜力。建议研发团队关注该类前沿磁场...
多芯片功率模块的频域热耦合模型
Frequency-Domain Thermal Coupling Model of Multi-Chip Power Module
Mengqi Xu · Ke Ma · Yuhao Qi · Xu Cai 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
针对高功率密度IGBT模块中复杂的热耦合效应,本文提出了一种频域热耦合建模方法。该方法克服了传统热模型仅简单叠加侧向热传导的局限性,能够更精确地描述多芯片间的动态热相互作用,为功率模块的热设计与可靠性评估提供了理论支撑。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心功率电子技术。在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器(PCS)向更高功率密度演进的过程中,IGBT模块的热管理是制约可靠性的关键。该频域热耦合模型能显著提升热仿真精度,帮助研发团队在设计阶段更准确地预测多芯片模块在复杂工况下的温度分布,...
通过PWM载波移相抑制多相表面永磁电机高频振动的机理
The Mechanism for Suppressing High-Frequency Vibration of Multiphase Surface Permanent Magnet Motors via PWM Carrier Phase Shifting
Zhongkun Ji · Siwei Cheng · Yajun Lv · Dong Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
本文揭示了通过PWM载波移相(CPS)技术抑制多相表面永磁电机(SPM)高频振动的机理。针对脉宽调制引起的开关频率振动问题,文章以12相SPM驱动系统为例,分析了载波移相如何有效降低电机电磁振动,为提升电机驱动系统的静音性能与运行稳定性提供了理论依据。
解读: 该研究聚焦于电机驱动系统中的高频振动抑制,虽主要针对多相永磁电机,但其核心的PWM载波移相(CPS)控制策略在阳光电源的电力电子变换领域具有参考价值。对于阳光电源的风电变流器产品线,优化PWM调制策略可有效降低发电机侧的电磁噪声与机械应力,延长设备寿命。此外,该技术在电动汽车充电桩的功率模块设计或未...
双有源桥DC-DC变换器的五自由度调制方案
Five-Degree-of-Freedom Modulation Scheme for Dual Active Bridge DC–DC Converter
Di Mou · Quanming Luo · Jia Li · Yuqi Wei 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
本文针对双有源桥(DAB)变换器提出了一种五自由度(5-DOF)调制方案,旨在提升其在宽运行范围内的效率。文章分析了5-DOF下的11种有效运行模式,并推导了包括电感电流有效值在内的稳态特性表达式。
解读: DAB变换器是阳光电源储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列)中DC-DC级核心拓扑。该5-DOF调制方案通过增加控制自由度,能有效降低变换器在宽电压范围下的开关损耗和导通损耗,显著提升储能系统在充放电过程中的循环效率。建议研发团队评估该算法在DSP/FPGA上的计算复杂度,将其...
考虑多物理场耦合环境的轮毂电机轴承系统协同变形分析
Collaborative Deformation Analysis of Motor-Bearing System Considering Multiphysical Coupling Environment for In-Wheel Electric Vehicle Applications
Di Tan · Maoshuo Li · Feihong Wang · Pengyu Fu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
轮毂电机轴承(IWMB)系统是电动汽车驱动的关键部件。研究其在服役条件下的变形问题,对于提升驱动系统及整车的可靠性与耐久性至关重要。本文针对当前研究中多物理场耦合考虑不全面等问题,提出了一种协同分析方法,旨在优化轮毂电机系统的结构设计与性能表现。
解读: 该研究聚焦于轮毂电机轴承的机械可靠性与多物理场耦合分析,属于电动汽车驱动系统的底层核心部件研究。虽然阳光电源目前的电动汽车业务主要集中在充电桩产品线,与轮毂电机驱动系统存在业务差异,但该论文中涉及的“多物理场耦合分析”与“高可靠性设计”方法论,对阳光电源的功率模块热管理、储能变流器(PCS)的结构可...
迈向真正的零电压开关
ZVS)边界
Wucheng Ying · Hui Zhao · Ameer Janabi · Jinwei Qi 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
本文针对高效率、高功率密度变换器中导通损耗占主导的问题,探讨了零电压开关(ZVS)技术。指出不准确的ZVS边界判定会导致设计偏差,造成开关损耗增加或导通/关断损耗过大,从而影响变换器的整体性能。
解读: 该研究对提升阳光电源光伏逆变器及储能PCS的功率密度至关重要。在组串式逆变器和PowerTitan系列储能系统中,精确的ZVS边界控制能有效降低开关损耗,提升整机效率。特别是在应用SiC/GaN等宽禁带半导体时,该理论有助于优化软开关控制策略,减少散热设计冗余,从而实现更紧凑的系统集成。建议研发团队...
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