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一种用于伪直流环节单级隔离逆变器的低畸变协同调制策略
A Low Distortion Collaborative Modulation for Zero-Crossing Distortion Pseudo DC Link Single-Stage Isolated Inverter
Jie Chen · Chao Wu · Jiahao Li · Zhichong Shao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
伪直流环节单级隔离逆变器（PDL-SII）中存在固有的过零畸变（ZCD）问题，导致输出电流质量下降。本文定量分析了PDL-SII的ZCD产生机理，并提出了一种新型低畸变协同调制策略，有效改善了输出电流波形质量。
解读: 该研究针对单级隔离逆变器中的过零畸变问题，通过优化调制算法提升电流质量，这对阳光电源的户用光伏逆变器及小型组串式逆变器产品线具有重要参考价值。在追求高功率密度和高效率的单级拓扑设计中，该协同调制策略可有效降低谐波含量，提升电能质量，有助于优化产品在弱电网环境下的并网性能。建议研发团队评估该调制策略在...
一种基于简化时域分析的LLC变换器同步整流策略，实现全范围实时运行
A Novel Simplified Time Domain Analysis-Based Synchronous Rectification Strategy for LLC Converter Featuring Real-Time Full-Range Operation
Jie Chen · Junzhong Xu · Yuxin Zhang · Jian Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文提出了一种基于模型分析的LLC变换器同步整流（SR）策略。该方法无需高频信号采样，具有低成本和高可扩展性。针对传统模型依赖性强的问题，通过简化时域分析，实现了全负载范围内的实时精确控制，有效提升了变换器的转换效率。
解读: LLC谐振变换器是阳光电源户用光伏逆变器及储能系统（如PowerStack、ST系列PCS）中DC-DC级核心拓扑。该研究提出的简化时域分析同步整流策略，能够有效降低控制复杂度并提升轻载与重载下的转换效率。建议研发团队将其应用于新一代高功率密度户用逆变器及储能PCS的控制算法优化中，通过减少采样电路...
一种基于LLC变换器的半单级隔离逆变器新型调制方法及混合滑模控制
A Novel Modulation Method for LLC Converter-Based Semi-Single-Stage Isolated Inverter With Hybrid Sliding Mode Control
Jie Chen · Linxiao Gong · Jiahao Li · Zhichong Shao 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文针对基于LLC变换器的伪直流链路半单级隔离逆变器（PDL-SII）在零电压开关（ZVS）区域内难以实现低增益输出的问题，提出了一种类突发调制技术。该技术通过控制变换器的激活状态，有效降低了传统脉冲频率调制（PFM）的增益下限，并结合混合滑模控制提升了系统性能。
解读: 该研究提出的类突发调制技术与混合滑模控制策略，对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能变流器（PCS）具有重要参考价值。在户用场景中，光伏输入电压波动范围大，该拓扑及其调制策略有助于在宽输入电压范围内保持高效率，特别是在轻载或低增益需求工况下，能显著提升系统整体转换效率。建议研发团队评估该调制方法在现有...
考虑纹波功率传输的基于MMC的电力电子变压器设计与优化
Design and Optimization of the MMC-Based Power Electronic Transformer Considering Ripple Power Transfer
Zhixiang Li · Yunqing Pei · Jiahao Liu · Laili Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
基于模块化多电平变换器（MMC）的电力电子变压器（PET）可通过双有源桥（DAB）实现纹波功率传输（RPT），从而降低子模块电容需求并提升功率密度。然而，RPT的引入增加了DAB的损耗与体积，为运行模式的选择及系统优化带来了挑战。
解读: 该研究针对MMC-PET架构中纹波功率传输的优化，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及大功率PCS技术具有重要参考价值。通过优化DAB运行模式与电容配置，可进一步提升大容量储能变流器的功率密度，降低系统体积与成本。建议研发团队关注该拓扑在直流输电及大型储能电站中的应用潜力，特别是在提...
基于几何简化的LLC变换器状态平面反馈控制
State Plane Feedforward Control for LLC Converter With Geometric Simplification
Jie Chen · Lingfeng Jiang · Linxiao Gong · Jiahao Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种状态平面反馈（SPF）控制策略，旨在提升LLC谐振变换器的动态响应性能。与传统基于状态平面的控制不同，SPF控制侧重于状态平面的稳态分析，通过几何简化方法，在特定运行条件下实现对开关周期的精准预测，从而优化变换器的瞬态调节能力。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及储能系统（如PowerStack系列）中的DC-DC级具有重要参考价值。LLC谐振变换器是实现高效率、高功率密度变换的核心拓扑，特别是在宽电压范围输入场景下。通过引入SPF控制，可以显著改善系统在负载突变或电网电压波动时的动态响应速度，减少输出电压纹波，从而提升户用...
基于栅极雪崩阈值电压的高精度IGCT结温监测新方法
Novel IGCT Junction Temperature Monitoring Method With High Precision Based on Gate Avalanche Threshold Voltage
Han Wang · Chunpin Ren · Jiapeng Liu · Zhengyu Chen 等13人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
针对集成门极换流晶闸管（IGCT）的可靠性，本文提出了一种基于栅极雪崩阈值电压的结温监测新方法。传统温度敏感电参数（TSEP）方法因灵敏度低（<2 mV/K），精度仅达±5 K。该方法通过利用栅极雪崩特性，显著提升了结温监测的精度，为高功率电力电子器件的实时热状态监控提供了有效方案。
解读: IGCT主要应用于超大功率电力电子领域，如中高压大功率变流器。虽然阳光电源目前的主流产品（组串式/集中式逆变器、储能PCS）多采用IGBT或SiC模块，但该研究提出的高精度结温监测方法对于提升大功率电力电子设备的可靠性具有借鉴意义。建议研发团队关注该TSEP方法在IGBT模块上的迁移应用，通过提升功...
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...
低温环境下电力电子元件综述
Review of Power Electronics Components at Cryogenic Temperatures
Handong Gui · Ruirui Chen · Jiahao Niu · Zheyu Zhang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
本文综述了低温环境对电力电子系统各部件的影响，包括硅基及宽禁带半导体开关器件、集成电路及无源元件等。研究旨在为超导系统等低温应用场景下的电力电子系统设计提供理论支撑，探讨了极端温度对器件性能与可靠性的影响。
解读: 该研究探讨的低温电力电子技术目前主要应用于超导等前沿领域，与阳光电源现有的光伏逆变器、储能系统（如PowerTitan）及充电桩等常规环境产品线关联度较低。然而，随着未来极端环境（如高海拔、极寒地区）光储项目需求的增加，文中关于宽禁带半导体（SiC/GaN）在极端温度下的性能演变分析，可为公司研发团...
用于单体电池储能系统的功率主动分配双向隔离DC-DC变换器
Bidirectional Isolated DC–DC Converter With Power Active Allocation Strategy for Single-Cell BESS
Jiahao Wang · Dongyuan Qiu · Yangbin Zeng · Bo Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
本文提出了一种低压侧并联、高压侧串联的隔离型双向DC-DC变换器，旨在解决单体电池储能系统在高增益需求及低压大电流运行下的挑战。通过在低压侧采用两个并联交错升压单元，有效降低了电流纹波及器件电流应力，提升了系统效率与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务具有极高参考价值。在PowerTitan和PowerStack等大型储能系统中，电池簇的电压管理与效率优化是核心竞争力。该拓扑通过交错并联技术降低电流纹波，有助于减小电感体积并提升功率密度，直接契合阳光电源追求高效率、长寿命储能系统的研发方向。建议研发团队关注其在高压侧串联...
基于精确时域分析的电容输出滤波LCC变换器全范围同步整流策略
Full Range Synchronous Rectification Strategy for LCC Converter With Capacitive Output Filter Based on Accurate Time-Domain Analysis
Zhichong Shao · Jie Chen · Jiahao Li · Wenchang Hu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
同步整流（SR）技术是提升谐振变换器效率的关键。本文针对LCC谐振变换器，提出了一种基于精确时域分析的无传感器模型同步整流策略。该策略通过闭环控制实现了全负载范围内的精确整流，有效降低了整流损耗，提升了变换器的整体效率。
解读: 该研究提出的LCC变换器同步整流策略对阳光电源的电力电子产品研发具有重要参考价值。LCC拓扑常用于高功率密度、宽输出电压范围的直流变换场景，该技术可直接应用于阳光电源的户用光伏逆变器DC-DC级、储能系统（如PowerStack）中的双向DC-DC模块以及充电桩电源模块。通过采用无传感器同步整流，可...
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...
超宽禁带Al0.65Ga0.35N沟道HEMT中低接触电阻与高击穿电压
>2.5 kV）输运特性研究
Swarnav Mukhopadhyay · Khush Gohel · Surjava Sanyal · Mayand Dangi 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年4月 · Vol.126
本文报道了基于Al0.65Ga0.35N沟道的超宽禁带HEMT器件，实现了低接触电阻和高击穿电压（>2.5 kV）。通过优化欧姆接触工艺与异质结构设计，显著提升了二维电子气的输运性能。实验结果表明，该器件在高温和高电场下仍保持优异的载流子迁移率与电流稳定性，揭示了高铝组分氮化物在高压功率电子中的潜力。
解读: 该超宽禁带Al0.65Ga0.35N HEMT器件研究对阳光电源高压功率产品具有重要参考价值。2.5kV以上的高击穿电压特性可应用于ST系列储能变流器和SG系列高压光伏逆变器的功率模块升级，低接触电阻和优异的高温载流子输运性能有助于提升PowerTitan大型储能系统的功率密度和效率。这项技术为下一...
并联交错三电平中点钳位逆变器的谐波建模、分析与抑制
Modeling, Analysis, and Reduction of Harmonics in Paralleled and Interleaved Three-Level Neutral Point Clamped Inverters With Space Vector Modulation
Ruirui Chen · Jiahao Niu · Handong Gui · Zheyu Zhang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
三相三电平逆变器并联在工业应用中日益普及。本文针对采用空间矢量调制（SVM）的三电平中点钳位（NPC）逆变器，建立了谐波计算分析模型，并研究了交错角对直流侧、交流侧谐波及电磁干扰（EMI）的影响，为优化逆变器性能提供了理论依据。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品线，特别是大功率组串式逆变器和集中式逆变器。三电平NPC拓扑是目前光伏逆变器实现高效率和高功率密度的关键技术。通过对并联交错技术的谐波建模与优化，阳光电源可进一步提升大功率机型的输出电能质量，降低滤波器体积与EMI水平，从而优化系统成本。建议研发团队将该谐波分析模型集...
面向航空应用的高功率高开关频率低温冷却逆变器研发
Development of High-Power High Switching Frequency Cryogenically Cooled Inverter for Aircraft Applications
Handong Gui · Zheyu Zhang · Ruirui Chen · Ren Ren 等13人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
为支持未来航空超导推进系统，本文研究了低温环境下的高功率、高开关频率电力电子技术。文章开发了一款40kW三电平有源中点钳位（ANPC）逆变器，实现了3kHz输出频率和140kHz开关频率，验证了低温冷却技术在提升功率密度和效率方面的潜力。
解读: 该研究涉及的三电平ANPC拓扑及高频化设计，对阳光电源的组串式逆变器和PowerTitan储能变流器具有参考价值。虽然航空低温应用场景特殊，但其高功率密度设计思路可优化现有产品的散热布局与功率模块选型。建议关注其在高频开关下的损耗模型及低温热管理技术，这有助于提升阳光电源在极端环境（如高海拔、高寒地...
三电平有源中点钳位
ANPC）变换器中多回路相关器件过电压的建模与抑制
Handong Gui · Ruirui Chen · Zheyu Zhang · Jiahao Niu 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
本文建立了三电平有源中点钳位（3L-ANPC）变换器中与两个回路相关的器件漏源极过电压分析模型。考虑了非线性器件输出电容，详细研究了两种常见的调制方法。结果表明，工频开关器件通常具有较高的过电压。
解读: 3L-ANPC拓扑是阳光电源大功率组串式逆变器及集中式逆变器提升效率和功率密度的核心技术路径。该文献提出的过电压建模方法，对于优化逆变器功率模块的开关过程、降低电压尖峰具有重要指导意义。在阳光电源的产品开发中，应用此模型可有效提升IGBT/SiC模块的可靠性，优化驱动电路设计，从而在保证高效率的同时...
具有高约翰逊品质因数
>6 THz·V）的64% AlGaN沟道HFET
Jiahao Chen · Parthasarathy Seshadri · Kenneth Stephenson · Md Abdullah Mamun 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年4月
在这篇快报中，我们报道了一种采用金属有机化学气相沉积（MOCVD）方法生长的、具有 Al₀.₈₇Ga₀.₁₃N 势垒层和 Al₀.₆₄Ga₀.₃₆N 沟道层的异质结场效应晶体管（HFET）。对该结构进行传输线模型（TLM）测量，结果显示其方块电阻约为 2000 Ω/□，线性欧姆接触电阻为 4.54 Ω·mm。栅长约为 200 nm、源漏间距为 4 μm 的 HFET 表现出约 40 mS/mm 的峰值跨导和约 0.6 A/mm 的高峰值漏极电流。观察到其电流增益截止频率（fₜ）为 15.7 GH...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于高铝组分AlGaN沟道的异质结场效应晶体管（HFET）技术展现出显著的应用潜力。该器件实现了6.1 THz·V的约翰逊品质因数（JFOM），标志着超宽禁带半导体在高频高压领域的重要突破。 对于光伏逆变器和储能变流器等核心产品，该技术的价值主要体现在三个维度：首先，...
重新审视跟网型变流器对频率动态的影响——第二部分：空间差异
Revisiting the Effect of Grid-Following Converter on Frequency Dynamics - Part II: Spatial Difference
Jiahao Liu · Cheng Wang · Tianshu Bi · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年9月
除了第一部分讨论的惯性中心（COI）频率动态外，采用电网跟随型（GFL）变流器的电力系统中的空间频率差异也至关重要。第二部分重新探讨了GFL变流器对空间频率差异的影响。基于第一部分定义的接口状态变量和等效频率，本文提出了一个扩展的频率分割器（FD）公式。建立了网络节点频率与同步发电机（SG）转子频率和GFL等效频率之间的映射关系。结果表明，GFL变流器的叠加贡献取决于GFL变流器与频率观测节点之间的电气距离以及系统潮流条件，而不依赖于系统运行状态假设。此外，本文首次探讨了支路电流的频率映射问题。...
解读: 该研究揭示的GFL变流器导致系统频率空间差异问题，对阳光电源ST储能系统和SG光伏逆变器产品具有重要指导意义。研究表明高比例GFL接入会削弱频率耦合、加剧区域频率差异，这启发阳光电源：1）在PowerTitan大型储能系统中优化GFL控制参数设计，增强频率支撑能力；2）在分布式光伏场景推广构网型GF...
一种集成平面平行电容器的全氮化镓级联器件，具有高动态击穿电压和高开关性能
An All-GaN cascode device with integrated plane-parallel capacitor with high dynamic breakdown voltage and high switching performance
Jinyi Wang · Yian Yin · Qiao Sun · Chunxiao Zhao 等9人 · Solid-State Electronics · 2025年11月 · Vol.229
摘要 全氮化镓（All-GaN）级联器件已被证明比独立的增强型（E-mode）器件具有更高的开关速度。然而，在器件的开关过程中，其击穿电压会显著下降，这将大大降低器件的可靠性，尤其是在存在电压过冲的情况下。本文提出了一种集成平面平行电容器结构的全氮化镓级联结构，并将开关过程中的击穿电压定义为动态击穿电压。测试结果表明，与传统结构相比，该结构的动态击穿电压从497 V提高到639 V。此外，搭建了双脉冲测试电路，用于在不同条件下测试全氮化镓级联器件的开关性能，结果证明，全氮化镓级联器件的串联结构能...
解读: 该全氮化镓级联器件技术对阳光电源功率变换系统具有重要价值。集成平面电容结构将动态击穿电压提升至639V，可显著提升ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器在高频开关工况下的可靠性。其高速开关特性与阳光电源三电平拓扑技术协同，可优化1500V系统的开关损耗和EMI性能。该技术在充电桩OBC和电机驱动等高...
考虑纹波功率传输的基于模块化多电平变换器的电力电子变压器设计与优化
Design and Optimization of the MMC-Based Power Electronic Transformer Considering Ripple Power Transfer
Zhixiang Li · Yunqing Pei · Jiahao Liu · Laili Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
基于模块化多电平换流器（MMC）的电力电子变压器（PET）具有通过固有双有源桥（DAB）实现纹波功率传输（RPT）的优势，从而可降低所需子模块电容并提高功率密度。然而，RPT的实现会导致DAB的损耗和体积增加，给运行模式选择和参数设计带来挑战。本文首次通过多目标优化（MOO）对基于MMC的PET在RPT模式下运行时的设计与优化进行了全面研究。首先，建立合适的模型来估算基于MMC的PET的元件损耗和体积。利用这些模型，开发了一个同时考虑效率和功率密度的MOO程序，以探索PET的设计原则。值得注意的...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于MMC型电力电子变压器（PET）的研究具有重要的战略价值。该技术通过纹波功率传输（RPT）机制显著降低子模块电容需求并提升功率密度，这与我们在光储一体化系统和中高压储能解决方案中面临的核心挑战高度契合。 在储能系统应用层面，MMC-PET技术可直接赋能我们的Pow...
一种用于单体电池系统的低压大电流双向DC-DC变换器及支路均流策略
A Low-voltage High-current Bidirectional DC-DC Converter and Branch Current-sharing Strategy for Single Cell Battery Systems
Yukun Chen · Bo Zhang · Yangbin Zeng · Dongyuan Qiu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月
针对新能源汽车与储能系统中多电芯结构存在的能量分配不均、系统效率低及维护成本高等问题，本文提出一种基于单体电池的抽头交错并联隔离式双向高增益DC-DC变换器，并设计了动态均流控制策略。该拓扑通过抽头变压器与交错并联结构结合，集成磁元件并复用器件，显著降低低压侧大电流导通损耗。为优化支路电流分配，提出变占空比差与移相时序协同控制策略。实验搭建330W样机及单体驱动电机平台，结果表明在3.2V输入、48V输出条件下，系统平均效率达92.43%，峰值效率为94.11%。同时提出扩展方案，支持千瓦级系统...
解读: 该低压大电流双向DC-DC变换器技术对阳光电源储能与车载产品具有重要应用价值。抽头交错并联拓扑与动态均流策略可直接应用于ST系列储能变流器的电池管理系统，解决PowerTitan大型储能系统中单体电芯能量分配不均问题，提升系统效率。92.43%平均效率与94.11%峰值效率指标可优化车载OBC充电机...
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