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电压源变换器自适应频率耦合抑制策略及其稳定性区域分析
Adaptive Frequency Coupling Suppression Strategy for VSCs and Its Stability Region Analysis
Zhen Wang · Hao Pan · Peng Cheng · Limin Jia · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
传统电压源变换器（VSC）的频率耦合抑制策略依赖于特定工作点参数配置，难以适应变工况并网系统。本文提出一种新型自适应频率耦合抑制策略，通过自适应q轴补偿重塑系统不对称性，有效提升了变工况下的系统稳定性，并给出了详细的稳定性区域分析。
解读: 该研究对于阳光电源的核心产品线（组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan储能变流器）具有极高的应用价值。随着电网弱电网特征日益显著，逆变器在宽频带下的频率耦合问题常导致振荡风险。该自适应策略能够摆脱对固定工作点的依赖，显著增强阳光电源产品在复杂电网环境下的并网稳定性与鲁棒性。建议研发团队将该自...
基于栅源电压差的并联SiC MOSFET瞬态电流均流方法
Transient Current Sharing Method for Parallel SiC MOSFETs Based on Gate-Source Voltage Difference
Hao Pan · Haichuan Zhou · Zhen Wang · Yufeng Zhao 等5人 · IET Power Electronics · 2025年4月 · Vol.18
本文建立了数学模型，用于分析和抑制并联SiC MOSFET在开关过程中的瞬态电流不平衡。通过提取与注入栅极电流以调节各器件间的栅源电压差异，所提出的控制策略显著降低了瞬态不平衡电流，有效实现了动态电流均分，提升了并联器件的电流共享性能，同时降低了设备过流风险。
解读: 该并联SiC MOSFET瞬态电流均流技术对阳光电源的大功率产品具有重要应用价值。可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中的高功率密度模块设计，特别是1500V系统中的并联SiC器件应用场景。通过优化栅极驱动控制策略，有效解决了大功率产品中并联器件的动态电流分配问题，提升了系统可靠性。这...
一种用于中压SiC半桥驱动的高隔离门极驱动电源
A T-Shaped High Isolation Gate Driver Power Supply for Medium-Voltage SiC Half-Bridges
Fengjuan Zhang · Hao Feng · Li Ran · Jianyu Pan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
针对中压宽禁带器件，隔离能力与耦合电容之间的制约是实现紧凑、高可靠门极驱动电源（GDPS）的主要障碍。本文提出了一种采用定制T型磁芯和PCB线圈的松耦合变压器，在有限空间内实现了高隔离度与低耦合电容，有效提升了驱动电路的性能。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统具有重要参考价值。随着阳光电源向更高电压等级（如1500V及以上）的SiC应用迈进，高dv/dt带来的共模干扰问题日益突出。该T型磁芯变压器方案能显著降低驱动电路的耦合电容，抑制共模电流，提升SiC功率模块的开关可靠性...
用于DAB变换器自抗扰控制的级联校正增强型观测器
Enhanced Observer With Series-Correction for Active Disturbance Rejection Control in DAB Converters
Hao Yin · Lingling Cao · Xianhao Zeng · K. H. Loo 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
针对脉冲负载对电源动态性能的严苛要求，本文提出了一种用于双有源桥（DAB）变换器的改进型线性自抗扰控制（ADRC）策略。通过引入级联校正增强型观测器（LESO），有效提升了系统对总扰动的跟踪精度与动态响应速度，实现了在模型不确定性下的高精度电压调节。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）具有极高的应用价值。DAB变换器是储能变流器（PCS）实现直流侧电压变换的核心拓扑，面对电网侧波动或用户侧脉冲负载冲击时，传统的PID控制往往难以兼顾动态响应与稳定性。该增强型ADRC算法能够显著提升PCS在复杂工况下的电...
同步磁阻电机磁通饱和模型辨识：死区效应补偿与更优注入电压选择
Flux Saturation Model Identification for SynRMs With Deadtime Effect Compensation and More Appropriate Injection Voltage Selecting
Yibo Guo · Lingyun Pan · Yang Yang · Yimin Gong 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
本文旨在优化同步磁阻电机磁通饱和模型的辨识过程。该方法通过注入电压实现转子静止状态下的参数辨识，无需机械锁定。文章重点分析了死区效应对辨识精度的影响，并提出了补偿策略及更优的注入电压选择方案，以提高电机控制模型的准确性。
解读: 该研究聚焦于同步磁阻电机（SynRM）的参数辨识与控制优化。虽然阳光电源目前的核心业务集中在光伏逆变器、储能PCS及风电变流器，主要采用永磁同步电机（PMSM）或感应电机驱动技术，但该文提出的死区补偿及参数辨识方法在电机驱动控制算法层面具有参考价值。对于阳光电源的风电变流器产品线，若未来涉及风机变桨...
基于李雅普诺夫预测模型的机器人柔性关节电机模型预测控制
Model Predictive Control of Robot Flexible Joint Motor Based on Lyapunov Prediction Model
Zebin Yang · Tianyang Shen · Xiaodong Sun · Hao Xu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
针对柔性关节永磁同步电机（FJ-PMSM）在候选电压矢量策略下的参数敏感性问题，提出了一种基于李雅普诺夫函数预测模型的自适应控制方法。该方法利用有限控制集模型预测控制（FCS-MPC），将连续输入控制律转化为相关约束，有效提升了系统的鲁棒性与控制精度。
解读: 该文献提出的基于李雅普诺夫函数的自适应模型预测控制（MPC）算法，旨在解决电机参数变化带来的鲁棒性问题。虽然其应用背景为机器人柔性关节，但其核心控制逻辑可迁移至阳光电源的电机驱动类产品中。对于风电变流器及储能系统中的PCS（如PowerTitan系列），电机参数的实时辨识与鲁棒控制是提升系统动态响应...
基于无源性的构网型逆变器稳定性分析与通用控制器设计
Passivity-Based Stability Analysis and Generic Controller Design for Grid-Forming Inverter
Guotao Wu · Yuying He · Hao Zhang · Xuehua Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
随着可再生能源的增长，具备电压/频率支撑功能的构网型（GFM）逆变器备受关注。由于逆变器与电网的交互作用，GFM逆变器的稳定性成为关键问题。本文证明了基于无源性的分析方法在GFM逆变器稳定性研究中具有显著优势，并提出了相应的通用控制器设计方案。
解读: 构网型（GFM）技术是阳光电源下一代逆变器及储能系统的核心竞争力。随着高比例新能源接入，电网强度下降，该研究提出的无源性分析方法可直接优化阳光电源PowerTitan系列储能变流器及大型组串式逆变器的并网控制算法，有效提升在弱电网环境下的系统稳定性。建议研发团队将此无源性判据集成至iSolarClo...
吸湿对IGBT模块功率循环能力的影响
Influence of Moisture Absorption on Power Cycling Capability of IGBT Modules
Qingtong He · Yuxing Yan · Erping Deng · Luhong Xie 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
功率循环测试（PCT）是评估电力电子封装可靠性的关键手段。本文以EasyPACK封装的Si-IGBT模块为研究对象，探讨了湿热应力对器件可靠性的影响。研究发现，在温湿度耦合环境下，器件在约60小时后达到吸湿饱和状态，该研究揭示了环境湿度对功率模块寿命评估的重要影响。
解读: 该研究直接关系到阳光电源核心产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器）中功率模块的长期可靠性。在户外严苛环境下，逆变器和PCS内部的IGBT模块长期承受温湿度应力，吸湿效应可能加速封装老化及失效。建议研发团队在进行功率循环寿命预测时，将环境湿度作为关键变量纳入多物理场仿真模型，...
一种基于混合势理论的直流微电网无保守性大信号稳定性分析方法
A Conservatism-Free Large Signal Stability Analysis Method for DC Microgrid Based on Mixed Potential Theory
Jianbo Jiang · Fei Liu · Shangzhi Pan · Xiaoming Zha 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
直流微电网在脉冲负载和负载切换等大扰动场景下稳定性面临挑战。基于混合势理论的大信号稳定性（LSS）分析虽实用，但传统方法存在结果保守的问题。本文提出一种无保守性分析方法，旨在更精确地评估直流微电网在大扰动下的稳定性，为系统设计提供更优的判据。
解读: 该研究对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及微电网解决方案具有重要意义。在直流耦合微电网或复杂工商业储能应用中，系统常面临频繁的负载波动和瞬态冲击。传统的稳定性分析往往过于保守，导致系统参数设计受限或成本增加。通过引入该无保守性分析方法，研发团队可以更精准地优化PC...
基于电网电流控制与电容电流有源阻尼的LCL滤波逆变器无源性增强
Passivity Enhancement for LCL-Filtered Inverter With Grid Current Control and Capacitor Current Active Damping
Xuehua Wang · Yuying He · Donghua Pan · Hao Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
本文深入探讨了采用电网电流控制和电容电流有源阻尼的LCL滤波逆变器无源性设计。研究发现，尽管最优阻尼增益在理论上可确保无源性，但易受电流调节器滞后相位及滤波器参数波动的影响。文章评估了这些因素的影响，并提出了增强系统无源性的优化设计方案。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心组串式及集中式光伏逆变器产品线。在当前电网环境日益复杂、弱电网接入场景增多的背景下，LCL滤波器的谐振抑制与系统稳定性是提升产品并网性能的关键。通过优化电容电流有源阻尼策略，可有效提升逆变器在电网参数波动下的鲁棒性，减少因谐振导致的脱网风险。建议研发团队将此无源性增强方...
控制器饱和对并网逆变器失稳行为的影响
Impact of Controller Saturation on Instability Behavior of Grid-Connected Inverters
Xuehua Wang · Yuying He · Kuang Qin · Hao Zhang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
针对电力电子化电力系统中常见的恒幅振荡现象，本文探讨了线性模型和阻抗分析法无法解释的负阻尼振荡发散问题。研究指出，控制器饱和非线性特性是导致系统从发散振荡转变为恒幅极限环振荡的关键因素，为理解并网逆变器在极端工况下的稳定性提供了新视角。
解读: 该研究直接关联阳光电源组串式及集中式光伏逆变器在弱电网或复杂电网环境下的稳定性设计。控制器饱和是逆变器在故障穿越（LVRT/HVRT）或高比例可再生能源接入场景下常见的非线性行为。建议研发团队在iSolarCloud运维平台中引入基于该理论的振荡监测算法，并在逆变器控制策略中优化限幅逻辑与环路补偿，...
用于电力电子封装的溅射纳米晶银薄膜低温直接键合：键合机理、热特性及可靠性
Low-Temperature Direct Bonding of Sputtered Nanocrystalline Ag Film for Power Electronic Packaging: Bonding Mechanism, Thermal Characteristics, and Reliability
Dashi Lu · Xiuqi Wang · Hao Pan · Xiaoxiong Zheng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文提出了一种磁控溅射纳米晶银（Nano-Ag）薄膜作为功率器件封装的芯片连接材料。该材料具有无有机物成分的特性，可在200°C空气环境下实现低温直接键合，为提升功率电子封装的连接性能与可靠性提供了新方案。
解读: 该技术直接关联阳光电源核心产品（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能系统）中功率模块的封装工艺。随着SiC等宽禁带半导体应用普及，高功率密度对封装可靠性及散热要求极高。纳米银低温烧结技术可替代传统焊料，显著提升功率模块的耐高温性能与热循环寿命，降低热阻。建议研发团队关注该技术在高性能PC...
一种具有低开关电压应力和自动均流特性的新型无变压器四相交错降压DC-DC变换器
A Novel Transformer-less Interleaved Four-Phase Step-Down DC Converter With Low Switch Voltage Stress and Automatic Uniform Current-Sharing Characteristics
Chen-Feng Chuang · Ching-Tsai Pan · Hao-Chien Cheng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
本文提出了一种新型无变压器直流变换器，具备低开关电压应力和自动均流特性。该变换器采用四相交错电压分配结构，在400V直流母线下实现了高降压比与适中占空比的平衡。基于电容分压原理，该拓扑有效降低了功率器件的电压应力，提升了变换效率与功率密度。
解读: 该拓扑在直流降压转换方面具有显著优势，特别适用于阳光电源的电动汽车充电桩产品线。其低开关电压应力特性允许使用额定电压较低的功率器件，从而降低系统成本并提升效率。此外，四相交错结构带来的自动均流特性，能有效简化大功率充电模块的并联控制逻辑，提升系统的可靠性与功率密度。建议研发团队评估该拓扑在超快充模块...
面向超高功率密度的3.3 kV/500 kVA碳化硅四电平混合钳位变换器低换流回路电感设计
Low-Commutation-Loop Inductance Design for 3.3 kV/500 kVA SiC-Based Four-Level Hybrid Clamp Converter With Extra-High Power Density
Xiaojie Fu · Jianyu Pan · Sheng Yan · Junwei Xiao 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
本文提出了一种适用于大功率电机驱动和电网接入的中压、半兆瓦级四电平混合钳位变换器（4L-HCC）。针对其复杂的电流换流回路导致的开关电压过冲问题，文章重点研究了低电感设计方法，以提升变换器的功率密度和运行可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能变流器（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着光伏和储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）和更高功率密度演进，SiC器件的应用已成为趋势。本文提出的四电平拓扑及低电感换流回路设计，能有效抑制高压SiC器件的开关过冲，降低EMI风险，提升系...
级联纳秒上升时间高压正极性方波电源拓扑设计与验证
Design and verification of a cascaded nanosecond rise time high-voltage positive-polarity square wave power supply topology
Hao Yan · Xuebao Li · Yan Pan · Rui Jin 等5人 · IET Power Electronics · 2025年1月 · Vol.18
本文提出一种级联型纳秒上升时间高压正极性方波电源拓扑，以满足碳化硅器件在高压方波条件下的绝缘评估需求。该拓扑可灵活调节频率、上升时间和占空比等参数，并在单个或多个开关故障情况下仍保持功能完整性。实验样机实现4 kV输出电压，重复频率0–5 kHz，占空比0–100%，上升时间80–300 ns，验证了所提拓扑的可行性与可靠性。
解读: 该纳秒级高压方波电源技术对阳光电源SiC功率器件应用具有重要价值。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中，SiC器件工作在高压高频环境下，其绝缘可靠性直接影响系统寿命。该拓扑提供的4kV/80-300ns上升时间方波测试能力，可用于阳光电源功率模块设计阶段的绝缘评估和加速老化试验。级联容错设计理...
过流应力下氮化镓高电子迁移率晶体管失效机制的实验与仿真研究
Experimental and Simulation Study on the Failure Mechanism of GaN HD-GIT Under Overcurrent Stress
Xi Jiang · Jing Chen · Chaofan Pan · Hao Niu 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年8月
本文研究了氮化镓高电子迁移率晶体管（GaN HEMTs）在过流应力下的失效机制。评估了氮化镓混合漏极嵌入式栅极注入晶体管（HD - GIT）器件在不同应力条件下的过流行为，并确定了主要的失效模式。分阶段分析了GaN器件在过流事件期间的波形，并剖析了每个阶段背后的物理机制。进行了数值技术计算机辅助设计（TCAD）模拟，以分析过流应力期间的电场分布和电子迁移率的变化。通过模拟分析研究了热失控和漏极/衬底击穿失效。结果表明，GaN HEMTs中的热失控失效是由于电子迁移率降低和沟道内电场增加引发的，热...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于GaN HD-GIT器件过流失效机制的研究具有重要的技术价值和应用意义。GaN功率器件凭借其高开关频率、低导通损耗和高功率密度等优势，已成为光伏逆变器和储能变流器等产品实现高效率、高功率密度的关键技术路径。 该研究通过实验与TCAD仿真相结合，系统揭示了GaN H...
基于4H-SiC的低噪声前端电荷耦合晶体管，用于0.9%辐射能量分辨率
4H-SiC-Based Low-Noise Front-End Charge Coupling Transistor for 0.9% Radiation Energy Resolution
Jiuzhou Zhao · Weizong Xu · Hao Qu · Dong Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年5月
本简报提出了一种基于宽带隙碳化硅（SiC）的方法，用于前端电子应用中的低噪声电荷耦合晶体管，可对α粒子进行精确检测并实现良好的能量分辨率。通过采用双栅外延结构设计的联合构建技术，减轻了沟道与底栅之间的电容耦合和电荷泄漏，同时结合蚀刻损伤修复以及干 - 湿 - 干氧化钝化制造工艺，制备出了 4H - SiC 结型场效应晶体管（JFET）。该晶体管室温泄漏电流约为 0.1 pA，输入电容密度低至 0.285 fF/μm²，输出电导低至 10⁻⁶ S，在 1 kHz 时实现了 1.1×10⁻¹⁹ A²...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于4H-SiC的低噪声前端电荷耦合晶体管技术虽然聚焦于辐射探测领域，但其底层技术突破对我们的核心业务具有重要的延伸价值。 **技术关联性分析**：该研究在SiC JFET器件上实现的突破——极低漏电流（~0.1 pA）、超低输入电容密度（0.285 fF/μm²）和...
关于无机载流子传输层对钙钛矿太阳能电池性能影响的模拟研究
Simulation study on the impact of inorganic carrier transport layers on perovskite solar cell performance
Jianghao Liuabcd1 · Maiwulangjiang Adiliabcd1 · Hao Pan · Guofu Hou 等7人 · Solar Energy · 2025年3月 · Vol.288
摘要 钙钛矿太阳能电池（PSC）由于具有高吸收系数、低激子结合能和高载流子迁移率等优异特性，目前处于光伏研究的前沿。为了提升器件性能，不仅需要考虑缺陷态和界面态，还必须关注各功能层的材料特性及其能级排列。本研究采用wx-AMPS仿真软件，探讨了具有不同能带结构和载流子迁移率的载流子传输层对PSC性能的影响。模拟参数包括：温度300 K、1.5 AM光源、界面复合速率为10^7 cm⁻²，以及辅助陷阱隧穿模式。结果表明，降低能垒高度并提高载流子迁移率可显著提升电池的转换效率。优化后的模拟实现了28...
解读: 该钙钛矿电池载流子传输层优化研究对阳光电源光伏逆变器产品具有前瞻价值。研究中28.95%的电池效率提升和能级匹配优化思路,可启发SG系列逆变器的MPPT算法改进,通过精准追踪高效电池的输出特性曲线,降低失配损耗。载流子迁移率提升对应更低内阻,与公司1500V系统的低损耗设计理念契合。此外,无机传输层...