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基于间接矩阵变换器的拓扑及增强输入无功功率能力的调制方案
Indirect Matrix Converter-Based Topology and Modulation Schemes for Enhancing Input Reactive Power Capability
Yao Sun · Xing Li · Mei Su · Hui Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年9月
本文提出了一种基于间接矩阵变换器（IMC）的新型拓扑，通过在直流链路并联辅助开关网络（ASN），实现了隐式电流源变换器型静止同步补偿器（STATCOM）的嵌入。该方案有效提升了IMC的输入无功功率调节能力，优化了电网侧的功率因数控制。
解读: 该研究提出的IMC拓扑及无功补偿方案，主要针对电网侧功率因数调节和电能质量优化。对于阳光电源而言，该技术在高性能组串式逆变器或风电变流器中具有潜在的应用价值，特别是在弱电网环境下提升系统的无功支撑能力。然而，由于IMC拓扑结构复杂且对开关器件要求较高，目前阳光电源主流产品多采用成熟的电压源型逆变器（...
用于高密度、高能效存内计算的多级编程三维垂直阻变存储器
3-D Vertical Resistive Switching Random Access Memory (3D-VRRAM) With Multilevel Programming for High-Density, Energy-Efficient In-Memory Computing
D. Bridarolli · C. Zucchelli · P. Mannocci · S. Ricci 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年4月
电阻式随机存取存储器（RRAM）器件为内存计算（IMC）应用展现出一系列引人注目的特性，如非易失性存储、低读取电流和高可扩展性。内存计算能够克服数据密集型工作负载（如边缘端深度学习）的内存瓶颈。在此背景下，3D 垂直 RRAM（3D - VRRAM）是一种有望以低成本实现高存储单元容量的方案。在本研究中，我们展示了一种基于 HfOx 的 3D - VRRAM 交叉开关阵列（CBA），其具备精确多级编程的内存计算能力。我们通过在 3D - VRRAM 上进行内存计算，对矩阵向量乘法（MVM）以及逆...
解读: 从阳光电源的业务场景来看，这项3D垂直阻变存储器（3D-VRRAM）技术在存内计算领域的突破，为我们在新能源智能化控制系统中的算力瓶颈提供了潜在解决方案。 在光伏逆变器和储能系统领域，实时功率预测、MPPT算法优化、电网调度响应等应用场景需要处理海量传感器数据并执行复杂的深度学习推理。传统冯·诺依...
集成LC滤波器的准Z源间接矩阵变换器的建模、分析与参数设计
Modeling, Analysis, and Parameters Design of LC-Filter-Integrated Quasi-Z -Source Indirect Matrix Converter
Shuo Liu · Baoming Ge · Yushan Liu · Haitham Abu-Rub 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年11月
本文研究了集成LC滤波器的准Z源（qZS）间接矩阵变换器（IMC）。该拓扑通过在电网与IMC之间耦合阻抗网络，突破了传统IMC 0.866的电压增益限制，并省去了传统qZS矩阵变换器所需的输入滤波器，有效抑制了电流谐波。文章重点分析了其电压升压特性及参数设计方法。
解读: 该研究提出的准Z源间接矩阵变换器拓扑具有高电压增益和集成滤波的优势，对阳光电源的组串式逆变器及工商业光伏并网技术具有参考价值。虽然矩阵变换器在当前主流光伏逆变器中应用较少，但其高功率密度和升压能力可为下一代高压光伏系统或紧凑型储能变流器（PCS）提供技术储备。建议研发团队关注该拓扑在提升系统效率、简...
基于通用伏秒平衡模型的三相隔离式AC-DC矩阵变换器准对称SVPWM方案
Quasi-Symmetrical SVPWM Scheme Based on General Volt-Second Balance Model for a Three-Phase Isolated AC–DC Matrix Converter
Wang Hu · Yunxiang Xie · Yuanpeng Guan · Zhiping Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
针对三相隔离式AC-DC矩阵变换器（3P-IMC）在对称运行模式下存在大量冗余开关动作导致损耗增加的问题，本文提出了一种通用伏秒平衡模型，并设计了一种准对称空间矢量脉宽调制（SVPWM）方案，旨在优化开关策略并降低开关损耗。
解读: 该研究提出的准对称SVPWM方案通过优化开关序列降低损耗，对阳光电源的组串式逆变器及储能变流器（PCS）具有参考价值。虽然矩阵变换器在当前主流光伏逆变器中应用较少，但其高功率密度和隔离特性与未来高频化、小型化的储能变流器发展趋势契合。建议研发团队关注该调制策略在降低功率器件开关损耗方面的潜力，特别是...
功率半导体模块芯片背面金属化与焊料合金界面相互作用研究
Study on the interface interaction between the chip backside metallization and solder alloys of power semiconductor modules
Shilin Zhao · Erxian Yao · Chunbiao Wang · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年9月 · Vol.36.0
功率半导体模块是电力转换系统的核心器件，其芯片-焊料界面是可能导致模块失效的薄弱环节之一，需进行深入研究。本文研究了芯片背面金属化层（BSM）、焊料合金种类及焊接条件对回流焊过程中界面反应的影响，并通过高温存储（HTS）和高温高湿反偏（HTRB）等加速老化试验进一步评估了界面结合性能。结果表明，当Al–Ti–Ni–Ag结构的芯片背面金属化层与Sn基焊料发生反应时，使用SAC305焊料生成了(Cu, Ni)6Sn5金属间化合物（IMC），而使用SnSb5焊料则可能形成(Cu, Ni)6(Sn, S...
解读: 该芯片背金属化与焊料界面研究对阳光电源ST系列储能变流器及SG系列光伏逆变器的功率半导体模块可靠性提升具有重要价值。研究揭示Al-Ti-Ni-Ag背金属化层中Ni层厚度需优化以确保IMC层连续性,避免分层失效。建议在SiC/GaN功率器件封装中采用较厚Ni层设计,优化回流焊接工艺参数,并在Power...
基于Luenberger扰动观测器的感应电机内模控制研究
Research on Internal Model Control of Induction Motors Based on Luenberger Disturbance Observer
Zhonggang Yin · Cong Bai · Na Du · Chao Du 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
内模控制（IMC）因计算负担小、易于实现而被广泛应用，但在感应电机控制中，难以有效消除模型失配、参数变化及其他非结构化动态不确定性带来的扰动。为优化感应电机驱动的电流控制性能，本文提出了一种非线性电流控制算法，通过引入Luenberger扰动观测器，增强了系统的鲁棒性与动态响应能力。
解读: 该研究提出的基于Luenberger观测器的内模控制策略，核心在于提升电机驱动系统的鲁棒性与动态性能。虽然阳光电源目前的核心业务聚焦于光伏逆变器、储能PCS及风电变流器，但该控制思想在风电变流器（针对双馈或直驱电机）的转矩与电流控制中具有参考价值。此外，该算法对参数摄动和模型不确定性的抑制能力，可优...
一种用于三相-三相间接矩阵变换器的单载波脉宽调制技术
A Single Carrier-Based Pulsewidth Modulation Technique for Three-to-Three Phase Indirect Matrix Converter
Payal P. Patel · Mahmadasraf Abdulhamid Mulla · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
本文提出了一种用于三相-三相间接矩阵变换器（IMC）的新型载波脉宽调制（CBPWM）技术。该技术的主要特点是利用单一三角载波同时获取IMC两个变换级（整流级和逆变级）的开关信号。通过简化调制方程，无需进行扇区判断和复杂的空间矢量脉宽调制计算，有效降低了控制复杂度。
解读: 间接矩阵变换器（IMC）作为一种无直流环节电容的拓扑，在提升功率密度和可靠性方面具有潜力。对于阳光电源而言，该技术可作为未来高性能变流器拓扑的储备研究。虽然目前阳光电源的主流产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）多采用传统电压源型逆变器架构，但该单载波PWM控制策略简化了计算逻辑，有助...
一种抑制IMC-PMSM系统输出电流高频谐波的马尔可夫链随机非对称SVPWM方法
A Markov Chain Random Asymmetrical SVPWM Method to Suppress High-Frequency Harmonics of Output Current in an IMC-PMSM System
Yang Yang · Weizhang Song · Yang Ge · Patrick Wheeler · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
针对间接矩阵变换器（IMC）驱动永磁同步电机（PMSM）系统中，逆变级SVPWM技术导致输出电流在载波频率整数倍附近产生高频谐波及电磁干扰的问题，本文提出了一种基于马尔可夫链的随机非对称SVPWM方法，旨在有效抑制高频谐波并降低系统噪声。
解读: 该研究提出的随机SVPWM调制策略在降低高频谐波和电磁干扰（EMI）方面具有显著优势。对于阳光电源而言，该技术可应用于高性能组串式逆变器及风电变流器产品线。通过引入马尔可夫链随机调制，可以在不增加开关频率的前提下优化输出电流质量，从而减小输出滤波器体积，降低系统成本并提升电磁兼容性（EMC）表现。建...
一种间接矩阵变换器源电流控制策略及其稳定性分析
A Novel Source Current Control Strategy and Its Stability Analysis for an Indirect Matrix Converter
Na Han · Bo Zhou · Jiang Yu · Xianhui Qin 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年10月
本文针对间接矩阵变换器（IMC）在变速恒频发电系统中因不对称调制导致的源电流低次谐波问题，提出了一种新型源电流控制策略。由于缺乏电容/电感解耦，IMC源电流受负载影响难以独立控制。文中推导了同步旋转坐标系下的源电流谐波表达式，并进行了稳定性分析。
解读: 该研究涉及的间接矩阵变换器（IMC）拓扑在电力电子变换领域具有高功率密度和无直流环节电容的优势，这与阳光电源在追求极致功率密度和长寿命设计方面的技术演进方向一致。虽然目前阳光电源的主流光伏逆变器和储能PCS多采用传统的VSC拓扑，但该文提出的源电流谐波抑制和控制策略，对于提升公司在风电变流器或未来高...
通过动态周期PWM抑制3×6间接矩阵变换器的谐波尖峰
Suppressing Harmonic Spikes for 3×6 Indirect Matrix Converter via Dynamic Periodic PWM
Zhanqing Zhou · Lingyue Xue · Chaojian Yu · Qiang Geng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
针对多相间接矩阵变换器（IMC）驱动中开关器件多、输入输出耦合复杂的问题，本文提出了一种基于磁链纹波轨迹的动态周期PWM（DP-PWM）策略。该方法有效解决了根据电流纹波指标建立周期性PWM策略的难题，显著抑制了谐波尖峰，优化了变换器的输出性能。
解读: 该研究关注多相变换器的高级PWM控制策略，旨在通过优化调制算法降低谐波。虽然阳光电源目前的主流光伏逆变器和储能PCS（如PowerTitan系列）多采用传统三相拓扑，但随着大功率、高密度变换器技术的发展，多相或多电平拓扑在未来超大功率储能及风电变流器领域具有潜在应用价值。建议研发团队关注该动态周期P...
具有非最小相位特性的DC-DC升压变换器内模控制方案的实验评估
Experimental Evaluation of Internal Model Control Scheme on a DC–DC Boost Converter Exhibiting Nonminimum Phase Behavior
Tarakanath Kobaku · Sachin C. Patwardhan · Vivek Agarwal · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年11月
本文针对具有非最小相位特性（右半平面零点）的Boost型DC-DC变换器，实现了一种双自由度内模控制器（IMC）用于输出电压调节。IMC结构为传统反馈控制器提供了替代参数化方案，在处理非最小相位系统的动态响应和鲁棒性方面表现出显著优势。
解读: 该研究针对Boost变换器中常见的右半平面零点问题，提出了内模控制（IMC）方案。在阳光电源的产品线中，Boost电路是组串式光伏逆变器（如SG系列）及储能变流器（如PowerTitan/PowerStack中的DC-DC环节）的核心拓扑。非最小相位特性会导致系统控制带宽受限及动态响应变差。引入双自...
一种利用Delta-Sigma和空间矢量技术的间接矩阵变换器宽范围调制新方法
A Novel Wider Range Modulation for Indirect Matrix Converter Utilizing Delta-Sigma and Space Vector
Chaolei Ma · Tingna Shi · Zhichen Lin · Zhanqing Zhou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
针对间接矩阵变换器（IMC）整流级与逆变级耦合导致的调制复杂性，本文提出了一种新型调制策略。该方法在逆变级采用无零电压矢量的空间矢量调制，仅用于调节输出电压矢量的相位，并结合新型Delta-Sigma调制（ΔΣM）技术，有效扩展了变换器的调制范围，优化了系统性能。
解读: 间接矩阵变换器（IMC）作为一种无直流环节的电力电子变换拓扑，在追求高功率密度和紧凑设计的应用场景中具有潜力。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）多采用传统的两电平或三电平电压源型逆变器架构，但该研究提出的Delta-Sigma与空间矢量结合的调制策略，在提升逆...
基于Smith预估器的分数阶负荷频率控制策略在通信时滞及网络威胁下的储能支持热力发电系统中的应用
Smith Predictor Based Fractional LFC Strategy for Storage Supported Thermal Power System Amid Communication Dead Time and Cyber Threats
Deepak Kumar · G. Lloyds Raja · Mohamed Alkhatib · Akash Kumar Deep 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月
将可再生能源（RESs）和储能系统（ESSs）集成到现代电力系统网络中时出现的通信死区时间（CDT），在处理频率和联络线功率偏差时，可能会导致系统不稳定、相位滞后以及校正动作迟缓。为补偿通信死区时间，针对集成了可再生能源、电池储能系统、飞轮储能系统和超级电容器的双区域火力发电系统（TPS），解析设计了一种基于史密斯预估器的分数阶比例 - 积分 - 微分加积分（FPIDI）控制器。该FPIDI控制器采用改进的内模控制（IMC）理论进行设计，该理论基于火力发电系统的频率重定位分数阶模型。这种改进的内...
解读: 从阳光电源储能系统和新能源并网解决方案的业务视角来看，本论文提出的Smith预测器结合分数阶控制策略具有重要的工程应用价值。随着公司储能业务规模的快速扩张，大规模储能系统与火电机组协同参与电网频率调节已成为新型电力系统的重要应用场景，而通信延迟导致的控制滞后问题正是制约系统响应性能的关键瓶颈。 该...
面向大负载波动质子交换膜燃料电池系统的控制导向热管理策略
Control-oriented thermal management strategies for large-load fluctuation PEM fuel cell systems
Yuhan Li · Zhifeng Zheng · Yangge Guo · Xiaojing Cheng 等8人 · Applied Energy · 2025年8月 · Vol.392
摘要 热管理控制对质子交换膜燃料电池（PEMFC）的性能与耐久性具有重要意义。在大负载波动工况下，由于系统具有强非线性和时变时滞特性，热管理控制面临巨大挑战。为此，本文采用串级内模控制（IMC）方法，结合电流前馈控制，以提升宽范围负载变化下的跟踪性能及对时滞扰动的鲁棒性，同时降低系统时滞影响。此外，提出了一种针对恒温器和风扇的双内环串级IMC结构，以进一步增强系统鲁棒性，并引入改进型Smith预估器以改善时滞扰动的抑制能力。首先通过阶跃响应测试和白噪声扰动测试分别评估所提出控制策略的响应速度与鲁...
解读: 该燃料电池热管理控制技术对阳光电源氢能业务拓展具有重要参考价值。文中提出的级联内模控制(IMC)与电流前馈结合策略,可应用于公司充电桩及储能系统的热管理优化,特别是ST系列PCS在大功率波动场景下的温控精度提升。双内环级联IMC与改进Smith预估器的鲁棒性设计思路,可借鉴至SG逆变器的宽温度范围运...
基于片上嵌入式温度传感器在高电流密度下微凸点电迁移诱导退化的表征
Characterization of Electromigration-induced degradation in Micro Bumps Via On-Chip Embedded Temperature Sensors Under High Current Density
Zhenwen Pu · Yuexing Wang · Linwei Cao · Jichao Qiao 等5人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年5月
本研究通过实验与计算相结合的方法，研究了微凸点中电迁移引起的退化问题。在倒装芯片试样中嵌入了铂薄膜温度传感器，以实现实时热监测。利用这些传感器测量封装内部温度，并通过红外热成像进行验证，从而定量表征高电流密度条件下的焦耳热效应。对经过加速电流应力测试的试样进行横截面扫描电子显微镜（SEM）分析后发现，在电热耦合环境中，电迁移会引发两种并发的失效机制：（1）空洞在金属间化合物（IMC）/焊料界面形核并扩展；（2）焊料加速消耗导致的缩颈现象。本研究开发了一个多物理场建模框架，将统一蠕变塑性（UCP）...
解读: 从阳光电源功率电子产品的可靠性角度审视，该研究针对微凸点电迁移失效的表征方法具有重要参考价值。在光伏逆变器和储能变流器等核心产品中，功率模块的封装互连结构长期承受高电流密度和温度循环应力，电迁移导致的微观失效是影响系统25年以上生命周期的关键因素。 该论文提出的片上嵌入式温度传感技术为我们提供了实...
利用铜纳米线加速瞬态液相连接
Transient Liquid Phase Bond Acceleration Using Copper Nanowires
John Harris · David Huitink · Journal of Electronic Packaging · 2025年3月 · Vol.147
随着功率电子模块热流密度的增加，现有热管理技术正面临挑战，这主要源于具备优异耐压能力的宽禁带半导体器件的发展。此类器件在适当封装条件下可工作于更高的结温。瞬态液相（TLP）键合可在常规工艺温度下形成高熔点的金属间化合物（IMC）。通过引入铜纳米线，可显著加速铜与锡体系的TLP反应进程，促进均匀、致密IMC层的快速形成，从而提升连接层的热稳定性和可靠性，适用于高温功率模块的封装需求。
解读: 该铜纳米线加速TLP键合技术对阳光电源功率模块封装具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中，SiC/GaN宽禁带器件的高温工作特性（结温可达175-200℃）对芯片贴装层提出严苛要求。传统焊料易产生热疲劳失效，而该技术通过铜纳米线催化可在较低工艺温度下快速形成高熔点Cu-Sn I...
Z源矩阵变换器：综述
Z-Source Matrix Converter: An Overview
Omar Ellabban · Haitham Abu-Rub · Sertac Bayhan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年11月
传统矩阵变换器（MC）电压增益受限（小于0.866）。Z源矩阵变换器（ZSMCs）通过引入Z源网络，突破了传统MC的电压增益限制，实现了升降压功能，且具有开关数量少、成本低、效率高及可靠性高等优势，是背靠背变换器的有力替代方案。
解读: Z源矩阵变换器通过单级变换实现升降压，简化了电路拓扑，对阳光电源的组串式逆变器及储能PCS产品具有潜在的参考价值。在追求高功率密度和高效率的趋势下，该拓扑可减少功率器件数量，降低系统成本。建议研发团队关注其在极端电网电压波动下的稳压能力，评估其在未来高压光伏系统或紧凑型储能变流器中的应用可行性，特别...
激光束功率对用于MEMS封装的微型LED激光焊点微观结构演变及界面动力学的影响
Effect of laser beam power on microstructure evolution and interface kinetics of laser-soldered mini-LEDs for MEMS packaging
Jun Ho Ku · Sri Harini Rajendran · Ashutosh Sharma · Jae Pil Jung · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年8月 · Vol.36.0
激光焊接通过局部加热和更短的加工时间，相较于微机电系统封装中的回流焊工艺，能够减少热损伤并提高微型LED的连接可靠性。本研究探讨了在激光辅助键合过程中使用第8型（2–8 µm）Sn–3.0Ag–0.5Cu焊膏所形成的微型LED焊点的微观结构、力学性能及老化特性。在激光束功率为47–57 W范围内可实现有效键合，其中Cu6Sn5金属间化合物（IMC）厚度从47 W时的2.2 ± 0.58 μm增加至57 W时的2.6 ± 0.3 μm。在125 °C下进行等温老化后，57 W焊接接头的IMC厚度在...
解读: 该激光焊接微结构优化技术对阳光电源功率器件封装具有重要借鉴价值。ST系列储能变流器和SG逆变器中大量使用Mini-LED显示及功率模块,激光焊接可替代传统回流焊,减少热损伤并提升键合可靠性。研究揭示的激光功率-IMC厚度-剪切强度关联机制,可指导SiC/GaN器件封装工艺优化,特别是在125°C高温...
用于间接矩阵变换器中降低共模电压和输出电压畸变的调制技术
Modulation Techniques for Enhanced Reduction in Common-Mode Voltage and Output Voltage Distortion in Indirect Matrix Converters
Varsha Padhee · Ashish Kumar Sahoo · Ned Mohan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年11月
本文提出了一种基于智能空间矢量的间接矩阵变换器（IMC）调制技术。该方法旨在降低共模电压，从而减小电机端子的dV/dt，降低绕组电压应力，并减少输出电压畸变以降低电机损耗。
解读: 该研究关注的共模电压抑制与输出电压质量优化，对阳光电源的电机驱动类产品（如风电变流器）及高性能工业驱动应用具有参考价值。虽然矩阵变换器目前在光伏和储能主流产品中应用较少，但其高功率密度和无直流环节的特性是未来电力电子拓扑演进的重要方向。建议研发团队关注该调制策略在降低电磁干扰（EMI）和延长电机绝缘...
一种用于间接矩阵变换器驱动开口负载以降低共模电压并改善输出性能的三矢量调制策略
A Three-Vector Modulation Strategy for Indirect Matrix Converter Fed Open-End Load to Reduce Common-Mode Voltage With Improved Output Performance
Quoc-Hoan Tran · Hong-Hee Lee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年10月
本文提出了一种用于五桥臂间接矩阵变换器（IMC）驱动三相开口负载（OEL）的三矢量调制（TVM）策略。该策略通过利用三个最近的有源电压矢量生成目标输出电压，能够消除负载侧的共模电压（CMV），并有效降低其峰值，从而提升系统的输出性能。
解读: 该研究关注的间接矩阵变换器（IMC）及开口负载驱动技术，在电力电子拓扑创新领域具有前瞻性。对于阳光电源而言，虽然目前主流产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）多采用常规拓扑，但该文提出的降低共模电压（CMV）的调制策略，对于提升高功率密度逆变器及电机驱动系统的电磁兼容性（EMC）具有参...
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