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基于开关电容的实时栅源漏电流检测与间接键合线脱落监测栅极驱动器
Switched-Capacitor-Based Gate Driver With Real-Time Gate–Source Leakage Current Detection and Indirect Bond Wire Liftoff Monitoring
Ho-Tin Tang · Henry Shu-Hung Chung · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
本文提出了一种SiC MOSFET栅极驱动器，通过生成自适应负压曲线，有效抑制桥式电路中的串扰引起的误导通。该驱动器具备实时栅源漏电流测量功能，并能间接监测功率模块键合线脱落故障，显著提升了宽禁带半导体器件在电力电子系统中的可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。在阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan储能系统中，SiC MOSFET已成为提升功率密度和效率的关键器件。该驱动器提出的自适应负压技术可有效解决高频开关下的串扰问题，提升系统抗干扰能力。此外，其集成的键合线脱落监测功能，为iSolarCloud智能运维...
无变压器单相共地变换器拓扑综述：逆变器
Transformer-Less Single-Phase Common-Ground Converters: Inverters
Houqing Wang · Weimin Wu · Liang Yuan · Mohamed Orabi 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
无变压器逆变器因省去工频变压器，具有高功率密度、高效率和低成本优势，广泛应用于分布式光伏系统。然而，共模电压与光伏面板对地寄生电容会引发共模漏电流，导致安全隐患、电磁干扰及额外损耗。单相共地无变压器（TLSPCG）逆变器通过将直流侧端子与交流侧连接，有效抑制漏电流。本文对近年来TLSPCG逆变器拓扑进行分类，阐述其工作原理，提炼相似结构间的演化关系，总结拓扑衍生方法，并从结构、研究现状、性能、成本和应用等方面进行系统比较分析。同时提出拓扑选型流程、器件选型方法及硬件结构设计建议，最后归纳关键使能...
解读: 该无变压器共地拓扑综述对阳光电源SG系列单相光伏逆变器具有直接应用价值。文章系统梳理的TLSPCG拓扑及漏电流抑制方案，可指导SG系列住宅及小型商用逆变器的拓扑优化，降低共模EMI滤波器成本。提出的拓扑选型流程与高频开关器件应用分析，为阳光电源推进SiC器件在单相逆变器中的应用提供理论依据，可提升功...
基于电容耦合输入并联输出串联结构的自主电池均衡模块
Autonomous Battery Equalization Module Using Capacitively Coupled Input-Parallel Output-Series Structure
Zhengqi Wei · Henry Shu-Hung Chung · Ruihong Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文提出了一种利用能量循环技术实现串联电池组单体电压均衡的自主均衡模块。该结构包含两级功率转换：第一级将电池组电压转换为高频交流电压以形成电容耦合交流链路，第二级实现能量的高效分配与均衡，旨在提升电池组的一致性与使用寿命。
解读: 该技术对阳光电源的储能产品线（如PowerTitan、PowerStack及户用储能系统）具有重要意义。电池一致性是影响储能系统寿命和安全性的核心痛点，该电容耦合均衡拓扑通过高效的能量循环，可有效解决大容量电池簇在长期运行中的电压失衡问题。建议研发团队评估该拓扑在BMS主动均衡模块中的应用潜力，通过...
电网交互应用中先进中压电力电子技术特刊客座编辑前言
Guest Editorial Special Section on Advanced Medium-Voltage Power Electronics for Grid Interactive Applications
Henry Shu-Hung Chung · Wu Chen · Yaosuo Xue · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文作为IEEE电力电子汇刊特刊的客座编辑前言，探讨了中压电力电子技术在电网交互应用中的前沿发展。重点关注高压大功率变换器拓扑、先进控制策略以及在复杂电网环境下的稳定性与并网性能，旨在推动中压电力电子技术在可再生能源接入及电网支撑方面的应用。
解读: 中压电力电子技术是阳光电源大型地面光伏电站及大型储能系统（如PowerTitan系列）的核心技术演进方向。随着光储电站向更高电压等级（如1500V及以上）和更大单机功率发展，中压变换技术对于提升系统效率、降低线损至关重要。该文献探讨的先进拓扑与并网控制策略，对阳光电源优化集中式逆变器及储能变流器（P...
一种适用于电网畸变条件下并网逆变器的快速锁相双模式无缝切换方法
A Cutting-Edge Dual-Mode Seamless Switching Method With Fast Phase Locking for Grid-Connected Inverter Under Distorted Grid Conditions
Yanqi Cheng · Weimin Wu · Eftichios Koutroulis · Mohamed Orabi 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月
针对短路比（SCR）波动时并网逆变器（GCI）运行质量的问题，双模式控制通过根据SCR选择跟网型（GFLI）或构网型（GFMI）控制策略。然而，该方法在电网畸变下失效。本文提出一种适用于畸变电网的新型无缝切换方法。该方法采用卡尔曼滤波提取公共耦合点（PCC）电压与并网电流基波分量，并利用谐波电压观测值（PCC电压与基波电压之差）作为调制前馈，抑制电网背景谐波影响；同时将基波电压观测值输入同步旋转坐标系锁相环（SRF-PLL），确保切换前后相位同步。该方法无需修改锁相环结构、无需单独提取各次谐波，...
解读: 该双模式无缝切换技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。当前阳光电源储能产品已具备GFM/GFL双模式能力，但在弱电网及畸变工况下的模式切换仍面临挑战。文中提出的卡尔曼滤波基波提取与谐波前馈抑制方案，可直接应用于ST系列产品的控制算法优化，无需改动现有SR...
电网交互应用中先进中压电力电子技术特刊客座编辑前言
Guest Editorial Special Section on Advanced Medium-Voltage Power Electronics for Grid Interactive Applications
Henry Shu-Hung Chung · Wu Chen · Yaosuo Xue · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
本文作为IEEE电力电子汇刊特刊的客座编辑前言，探讨了中压电力电子技术在电网交互应用中的前沿发展。重点关注高压大功率变换器拓扑、先进控制策略以及在复杂电网环境下的并网稳定性，旨在解决能源转型中大规模可再生能源接入带来的电网支撑挑战。
解读: 该文献聚焦的中压电力电子技术与阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）高度契合。随着光储电站向高压化、大功率化发展，中压并网技术是提升系统效率与降低成本的关键。建议研发团队关注特刊中关于多电平拓扑及弱电网下构网型（GFM）控制策略的研究，这对于优化阳光电源大型地面电站及...
一种具有有源功率解耦的新型单相非隔离双输入微逆变器
A Novel Single-Phase Nonisolated Dual-Input Microinverter With Active Power Decoupling
Chengqi Xiao · Weimin Wu · Qingkai Guo · Mohamed Orabi 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
针对单相非隔离型微型逆变器（MI）面临的漏电流和功率波动等挑战，本文提出了一种具有有源功率解耦能力的非隔离共地型微型逆变器。在该拓扑中，光伏（PV）组件与电网具有公共端，从而消除了共模漏电流。双输入源与电网之间的功率解耦是固有的，因此可以用长寿命、小容量的薄膜电容器替代电解电容器。所提出的微型逆变器仅需四个开关，并且能够以模块化方式处理两个光伏组件的功率。实验室搭建了一台400 W的实验样机，以验证所提出的微型逆变器的性能以及所提方案的可行性。
解读: 从阳光电源光伏逆变器产品线的角度来看，这项单相非隔离双输入微型逆变器技术呈现出显著的应用价值。该技术通过共地拓扑设计有效解决了非隔离型逆变器长期面临的漏电流问题，这与我司在组串式逆变器领域追求的高安全性标准高度契合。 技术的核心创新在于有源功率解耦设计，能够用薄膜电容替代电解电容，这将直接延长产品...
用于拓扑持续时间不确定的开关模式电源转换器参数辨识的扩展物理信息神经网络
Extended Physics-Informed Neural Networks for Parameter Identification of Switched Mode Power Converters With Undetermined Topological Durations
Yangxiao Xiang · Hongjian Lin · Henry Shu-Hung Chung · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
对于拓扑持续时间不确定的开关模式功率转换器而言，进行高精度参数识别颇具挑战，因为诸如开关时刻和拓扑转换时的电路状态变量等物理信息，对于实现这一目标至关重要。在传统的基于物理模型的解决方案中，需要额外的测量电路来弥补拓扑转换时未知物理信息的缺失，否则就必须牺牲精度。为避免使用不必要的额外硬件，本文提出了一种扩展物理信息神经网络（e - PINN），它将伪标签生成网络集成到分段物理信息神经网络中。该网络能够精确识别关键系统参数，以及每个拓扑的持续时间和拓扑转换时的系统状态。在工作于不连续导电模式（D...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于扩展物理信息神经网络（e-PINN）的参数识别技术具有显著的应用价值。该技术针对开关电源变换器在拓扑持续时间不确定情况下的参数识别难题，提出了无需额外硬件即可实现高精度识别的解决方案，这与我司在光伏逆变器和储能变流器领域的核心需求高度契合。 在实际应用层面，该技术...
电网交互应用中先进中压电力电子技术特刊客座编辑前言
Guest Editorial Special Section on Advanced Medium-Voltage Power Electronics for Grid Interactive Applications
Henry Shu-Hung Chung · Wu Chen · Yaosuo Xue · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文作为IEEE电力电子汇刊特刊的客座编辑前言，探讨了中压电力电子技术在电网交互应用中的前沿发展。重点关注高压大功率变换器拓扑、先进控制策略及在复杂电网环境下的稳定性问题，旨在提升电力系统对可再生能源的接入能力与灵活性。
解读: 中压电力电子技术是阳光电源大型地面光伏电站及大型储能系统（如PowerTitan系列）的核心竞争力。随着电网对构网型（GFM）技术及弱电网适应性要求的提升，中压变换技术直接决定了集中式逆变器与储能变流器的效率与可靠性。建议研发团队关注特刊中提及的多电平拓扑优化及先进并网控制算法，以进一步提升阳光电源...
利用结合降阶开关面的低计算量状态轨迹预测算法实现混合PWM逆变器的快速动态响应与输出滤波器状态监测
Achieving Fast Dynamic Response and Output Filter Condition Monitoring in Hybrid PWM Inverters Using a Low-Computational State Trajectory Prediction Algorithm Incorporating With Reduced-Order Switching Surfaces
Jacky Chun Tak Lai · Shun Cheung Ryan Yeung · Henry Shu-Hung Chung · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
本文提出了一种用于混合PWM（h-PWM）H桥逆变器的状态轨迹预测算法。该算法结合了降阶开关面，在保持单极性两电平开关方案（U2SS）优势的同时，在过零点附近切换至双极性三电平开关方案（B3SS），有效提升了动态响应速度，并实现了输出滤波器的状态监测。
解读: 该技术对阳光电源的组串式光伏逆变器及户用逆变器产品线具有重要价值。通过引入h-PWM及状态轨迹预测算法，可以在降低开关损耗的同时，显著提升逆变器在复杂电网环境下的动态响应能力。此外，该算法集成的滤波器状态监测功能，可直接赋能iSolarCloud智能运维平台，实现对逆变器核心磁性元件的早期故障预警，...
一种具有间接栅极氧化层健康监测功能的自适应电平移位栅极驱动器，用于抑制SiC MOSFET串扰
Adaptive Level-Shift Gate Driver With Indirect Gate Oxide Health Monitoring for Suppressing Crosstalk of SiC MOSFETs
Ho-Tin Tang · Henry Shu-Hung Chung · Kevin Jing Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
本文提出了一种用于桥式SiC MOSFET串扰抑制的自适应栅极驱动器，集成了间接栅极氧化层健康监测功能。通过对短路老化前后SiC MOSFET固有参数变化的全面评估，发现栅极漏电流是反映栅极氧化层退化的有效前兆指标。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高价值。随着公司在组串式光伏逆变器和PowerTitan系列储能系统中大规模应用SiC MOSFET以提升功率密度和效率，串扰抑制和器件可靠性监测成为关键挑战。该驱动方案不仅能解决高频开关下的串扰问题，提升系统EMC性能，其集成的健康监测功能还可直接赋能iSolar...
用于增强微电网稳定性的宽带串联谐波电压补偿器
Wideband Series Harmonic Voltage Compensator for Enhancing Stability of Microgrids
Jacky Chun-Tak Lai · Henry Shu-Hung Chung · Yuanbin He · Weimin Wu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
本文提出了一种宽带串联谐波电压补偿器（WSHVC），旨在缓解未知电网阻抗和负载条件对多并网逆变器（GCI）微电网稳定性的不利影响。该方案基于串联有源电力滤波器的概念，利用宽带串联电压源逆变器补偿高频谐波电压，从而提升复杂电网环境下的系统稳定性。
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。随着光储电站接入弱电网比例增加，谐波交互导致的振荡问题日益突出。WSHVC技术可集成至阳光电源的并网控制算法中，提升设备在复杂电网阻抗下的鲁棒性。建议研发团队关注该补偿器在构网型（GFM）逆变器中的应...
高衰减宽带主动共模EMI滤波器单元
High-Attenuation Wideband Active Common-Mode EMI Filter Section
Kun Zhang · Ke-Wei Wang · Henry Shu-Hung Chung · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文提出了一种高衰减宽带主动共模滤波器（ACF）单元。该单元由一个有源电容和一个小型共模电感组成。有源电容采用多个耦合电容及基于A类双极结型晶体管的放大器实现，具有低成本、响应快及良好的高压瞬态抗扰度等优点。
解读: 电磁兼容（EMC）是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能系统及充电桩产品研发中的核心挑战。随着功率密度提升和开关频率增加，传统无源EMI滤波器体积大且在高频段衰减有限。本文提出的有源EMI滤波技术能有效减小滤波器体积，提升系统功率密度，同时改善高频段的共模噪声抑制能力。建议研发团队评估该A...
一种新型双Buck-Boost无变压器单相并网逆变器
A Novel Dual Buck and Boost Transformer-Less Single-Phase Grid-Tied Inverter
Houqing Wang · Weimin Wu · Jihong Zhu · Eftichios Koutroulis 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
传统单直流源双Buck-Boost逆变器（DBBI-SIDS）具有高效率、低电容需求及无漏电流等优点，但其主电流流经两个电容，影响了器件寿命。本文提出了一种改进型DBBI-SIDS拓扑，通过增加两个MOSFET开关，有效优化了电流路径，提升了系统的整体可靠性。
解读: 该拓扑针对单相并网逆变器（如阳光电源户用组串式逆变器系列）的核心痛点——电容寿命与漏电流进行了优化。通过改进电流路径，该技术方案能够显著提升户用逆变器的长期运行可靠性，降低维护成本。建议研发团队评估该拓扑在提升功率密度方面的潜力，并结合SiC或GaN宽禁带半导体器件进行仿真验证，以进一步优化阳光电源...
一种无三次谐波注入的直流/交流逆变器虚拟振荡控制方法
A New Virtual Oscillator Control Without Third-Harmonics Injection For DC/AC Inverter
Siyi Luo · Weimin Wu · Eftichios Koutroulis · Henry Shu-Hung Chung 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
虚拟振荡控制（VOC）是一种用于直流/交流逆变器的非线性构网型控制策略。相比传统下垂控制，VOC在孤岛模式下具有更快的瞬态响应。然而，原始VOC输出电压中存在三次谐波，在并网模式下会导致显著的谐波电流。本文提出了一种新型VOC方法，旨在消除该谐波影响，提升逆变器并网性能。
解读: 该技术对阳光电源的构网型（Grid-forming）逆变器产品线具有重要价值。随着全球电网比例中新能源占比提升，构网型技术已成为阳光电源组串式逆变器及PowerTitan储能变流器（PCS）的核心竞争力。传统的VOC虽具备优异的瞬态响应，但谐波问题限制了其在弱电网下的应用。该研究提出的无三次谐波注入...
利用软电压转换混合PWM与非线性输出电感抑制单相光伏逆变器接地漏电流
Mitigation of Ground Leakage Current of Single-Phase PV Inverter Using Hybrid PWM With Soft Voltage Transition and Nonlinear Output Inductor
Ruihua Shen · Henry Shu-Hung Chung · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
本文提出了一种单相无变压器全桥光伏并网逆变器。通过采用虚拟接地技术抑制接地漏电流；利用混合脉宽调制（HPWM）优化输出电流并防止共模电压突变；结合非线性输出电感以衰减过零点电流纹波并优化滤波性能。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器产品线具有重要参考价值。无变压器拓扑是户用机型实现高效率、轻量化的主流方案，但漏电流问题一直是安规设计的难点。文中提出的虚拟接地技术与HPWM调制策略，可有效降低共模干扰，提升系统电磁兼容性（EMC）表现。非线性电感设计方案有助于在减小体积的同时改善过零点失真，对提升...
基于线性化模型的LCL滤波并网逆变器PWM-SMC控制器设计
Design of PWM-SMC Controller Using Linearized Model for Grid-Connected Inverter With LCL Filter
Han Li · Weimin Wu · Min Huang · Henry Shu-hung Chung 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
本文探讨了数字控制LCL滤波并网逆变器中PWM-SMC控制器的设计方法。针对参数漂移和系统延迟问题，研究了两种经典滑模控制策略的本质，提出了一种改进的PWM-SMC设计方案，以提升系统在复杂工况下的鲁棒性和动态响应性能。
解读: 该研究直接针对阳光电源核心产品——组串式及集中式光伏逆变器中广泛采用的LCL滤波拓扑。在当前电网环境日益复杂（弱电网、参数波动）的背景下，该PWM-SMC控制策略能有效提升逆变器在并网过程中的鲁棒性，减少因参数漂移导致的谐振风险。建议研发团队将其应用于iSolarCloud智能运维平台下的高级控制算...
LCL滤波并网逆变器PBC控制器的鲁棒控制参数设计
Robust Control Parameters Design of PBC Controller for LCL-Filtered Grid-Tied Inverter
Jinping Zhao · Weimin Wu · Zhikang Shuai · An Luo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
无源控制（PBC）因其对系统参数变化和外部扰动的强鲁棒性，被广泛应用于并网逆变器。然而，对于采用LCL滤波器的PBC控制系统，控制回路中存在三个阻尼增益和两个相互耦合的前馈项，增加了控制器设计的复杂性。本文旨在通过参数优化设计，解决这一工程难题。
解读: 该研究针对LCL滤波并网逆变器的PBC控制参数设计，直接契合阳光电源组串式及集中式光伏逆变器的核心控制技术。LCL滤波器是逆变器并网的主流方案，但其谐振抑制一直是工程设计的难点。通过优化PBC控制器的阻尼增益和前馈项，可显著提升阳光电源逆变器在弱电网环境下的稳定性与动态响应能力。建议研发团队将该参数...
用于抑制桥臂SiC MOSFET串扰效应及降低体二极管损耗的无源谐振电平移位器
Passive Resonant Level Shifter for Suppression of Crosstalk Effect and Reduction of Body Diode Loss of SiC MOSFETs in Bridge Legs
Ho-Tin Tang · Henry Shu-Hung Chung · John Wing-To Fan · Ryan Shun-Cheung Yeung 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年7月
针对桥臂电路中不可避免的串扰现象，本文提出了一种无源谐振电平移位器。该电路通过提供较低的关断栅源电压，有效抑制了串扰效应，并降低了SiC MOSFET体二极管的正向压降损耗，从而提升了功率变换器的效率与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统具有重要价值。随着公司产品向高功率密度、高开关频率的SiC方案演进，桥臂串扰和体二极管损耗是制约效率提升的关键瓶颈。该无源谐振方案无需复杂有源控制即可优化栅极驱动特性，不仅能降低SiC模块的开关损耗，还能提升系统在...
用于锂电池行为仿真的恒相位元件时域建模
Time-Domain Modeling of Constant Phase Elements for Simulation of Lithium Battery Behavior
Chun-Sing Cheng · Henry Shu-Hung Chung · Ricky Wing-Hong Lau · Kelvin Yi-Wen Hong · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年8月
本文提出了一种用于模拟锂电池在任意充放电曲线下时域响应的计算模型。该方法通过建立描述恒相位元件（CPE）时域电压-电流特性的数学模型，结合多个串联CPE及电荷转移电阻，实现了对电池复杂动态行为的精确建模与仿真。
解读: 该研究对阳光电源的PowerTitan和PowerStack等储能系统具有重要价值。通过引入CPE模型，BMS（电池管理系统）能更精准地模拟电池在复杂工况下的电化学动态响应，从而优化SOC/SOH估计算法，提升电池运行的安全性与寿命。此外，该建模方法可辅助PCS（储能变流器）的控制策略设计，特别是在...
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