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基于晶闸管输入开关的高压螺旋发生器研究
An Investigation Into High-Voltage Spiral Generators Utilizing Thyristor Input Switches
Jiaqi Yan · Susan Parker · Simon Bland · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
本文研究了一种利用固态晶闸管作为输入开关的高压纳秒脉冲螺旋发生器。通过建模与实验验证,探讨了脉冲形成机制。该研究旨在解决高压脉冲发生器在工业应用中面临的体积大、成本高及使用复杂等问题,为紧凑型高压脉冲电源的设计提供了参考。
解读: 该研究聚焦于高压纳秒脉冲产生技术,与阳光电源现有的光伏逆变器、储能变流器(PCS)及充电桩等主流电力电子产品在拓扑架构上存在较大差异。目前阳光电源的产品主要基于IGBT/SiC等功率器件实现高效电能变换,而该文涉及的螺旋发生器多用于科研级高压脉冲领域。建议关注其固态开关驱动技术及紧凑化设计思路,可作...
采用辅助触发拓扑提高高功率纳秒脉冲发生器的可靠性
High-Power Nanosecond Pulse Generators With Improved Reliability by Adopting Auxiliary Triggering Topology
Jiaqi Yan · Saikang Shen · Weidong Ding · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年2月
基于雪崩晶体管的Marx发生器(MBC)常用于产生高功率、高重频纳秒脉冲。针对传统M×N级MBC中前两级雪崩晶体管故障率高的问题,本文提出了一种辅助触发拓扑(ATT),有效提升了高功率脉冲发生系统的可靠性。
解读: 该文章探讨了高压脉冲发生电路的可靠性优化,虽然其核心应用(纳秒脉冲)与阳光电源现有的光伏逆变器、储能变流器(PCS)及充电桩产品线存在差异,但其提出的“辅助触发拓扑”在提升功率半导体器件可靠性方面的设计思路具有参考价值。对于阳光电源而言,在研发高压大功率电力电子设备时,可借鉴该文关于多级串联电路中关...
基于雪崩晶体管的高功率纳秒脉冲发生器改进辅助触发拓扑
Improved Auxiliary Triggering Topology for High-Power Nanosecond Pulse Generators Based on Avalanche Transistors
Saikang Shen · Jiaqi Yan · Guoxiang Sun · Weidong Ding · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
基于雪崩晶体管的Marx电路在产生高压纳秒脉冲方面具有显著优势。引入辅助触发拓扑(ATT)可降低Marx电路中晶体管的损坏概率。然而,随着级数增加,输出电压会显著下降,限制了ATT在每一级的应用。本文提出了一种改进的ATT,旨在解决高压脉冲发生器中的触发可靠性与电压损耗之间的平衡问题。
解读: 该文献研究的纳秒级脉冲发生技术主要应用于高压脉冲功率领域,与阳光电源现有的光伏逆变器、储能PCS及充电桩等主流电力电子产品在应用场景上有较大差异。虽然其涉及的晶体管触发可靠性与保护机制对电力电子器件的驱动电路设计具有一定的参考价值,但目前阳光电源的核心产品线(如PowerTitan、组串式逆变器)更...
不均匀温度分布对压接式IGBT电极翘曲的影响
Influence of the Uneven Temperature Distribution on the Electrode Warpage of PP IGBTs
Yiming Zhang · Erping Deng · Jiaqi Guo · Zhibin Zhao 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
本文研究了压接式IGBT(PP IGBT)内部压力与结温分布不均匀的问题。通过分析热机械耦合效应,探讨了垂直和水平温度梯度对电极翘曲的诱导机制,旨在揭示电极翘曲的根本原因,为功率模块的结构优化提供理论支撑。
解读: 压接式IGBT(PP IGBT)是阳光电源大型集中式光伏逆变器及高压储能系统(如PowerTitan系列)中功率模块的核心组件。该研究揭示了电极翘曲的机理,对于提升高功率密度模块的散热设计与长期可靠性至关重要。建议研发团队在模块封装设计阶段引入该热机械耦合模型,优化压力分布,以降低极端工况下的失效风...
基于模糊逻辑辅助策略的双有源桥变换器效率导向多目标调制优化
Efficiency-Oriented Multiobjective Modulation Optimization for the Dual Active Bridge Converter Using Fuzzy Logic-Aided Strategy
Kun Wang · Ian Laird · Jun Wang · Jiaqi Yan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月
双有源桥(DAB)变换器是现代电力系统的关键组件,需在全功率范围内保持高效率。现有优化策略多关注单一目标(如峰值电流、RMS电流或回流功率),难以实现综合效率最优。本文提出一种基于模糊逻辑辅助的多目标调制优化策略,通过权衡多个效率相关参数,有效提升了DAB变换器在宽功率范围下的转换效率。
解读: DAB拓扑是阳光电源储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列)中DC-DC变换环节的核心技术。该研究提出的多目标调制优化策略,能够显著降低储能变流器(PCS)在宽电压范围下的开关损耗和导通损耗,直接提升储能系统的往返效率(RTE)。建议研发团队将该模糊逻辑辅助策略集成至PCS控制算...
一种结合开关电容技术的新型三绕组耦合电感高升压DC-DC变换器
A New Three-Winding Coupled Inductor High Step-Up DC–DC Converter Integrating With Switched-Capacitor Technique
Tao Jin · Xu Yan · Haibin Li · Jiaqi Lin 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
本文提出了一种改进的准Z源高升压DC-DC变换器,适用于可再生能源应用。该拓扑通过耦合电感与开关电容技术的结合,实现了开关管的低电压应力、更宽的占空比控制范围、超高电压增益以及连续输入电流特性,有效提升了能量转换效率。
解读: 该高升压拓扑对阳光电源的组串式光伏逆变器(如SG系列)具有重要的参考价值。在光伏组件电压范围不断扩大的趋势下,该技术通过耦合电感实现超高增益,能够有效降低功率器件的电压应力,从而允许使用更低耐压等级的MOSFET或SiC器件,进一步提升整机效率并降低成本。建议研发团队评估该拓扑在提升组串式逆变器MP...
用于有源栅极驱动优化的SiC MOSFET高保真器件建模
High-Fidelity Device Modeling of SiC MOSFETs for Active Gate Drive Optimization
Qilei Wang · Yushi Wang · Matthew Appleby · Jiaqi Yan 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
有源栅极驱动技术通过整形功率器件的开关波形,有效抑制电压过冲与振荡。针对智能、可编程栅极驱动器参数选择困难及硬件测试风险高的问题,本文提出了一种基于仿真的快速、安全优化方法,用于优化栅极电流路径及控制参数。
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/PowerStack储能系统中大规模应用SiC MOSFET以提升功率密度和效率,开关过程中的EMI和电压应力控制成为关键。通过高保真建模优化有源栅极驱动,可显著降低开关损耗并抑制振荡,提升系统可靠性。建议研...
一种基于三绕组耦合电感的低开关应力高增益DC-DC变换器
A Novel Three-Winding Coupled Inductor-Based High-Gain DC–DC Converter With Low Switch Stress and Continuous Input Current
Mingfa Yang · Yusen Weng · Haibin Li · Jiaqi Lin 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文提出了一种基于三绕组耦合电感(TWCL)和电压倍增单元的新型高增益DC-DC变换器。该拓扑避免了极端的占空比,实现了高电压增益。其输入电流连续且具备共地特性,非常适用于可再生能源应用。
解读: 该拓扑通过耦合电感技术有效提升了DC-DC级的电压增益,并降低了开关管应力,这对阳光电源的组串式光伏逆变器(如SG系列)及储能变流器(如ST系列PCS)具有重要参考价值。在光伏应用中,高增益特性有助于简化前级升压电路设计,提升系统整体效率并减小体积;在储能领域,该技术可优化电池侧与直流母线间的能量转...
用于SiC模块端子开关电流测量的毫米级200 MHz带宽磁场传感器
Millimetre-Scale 200 MHz Bandwidth Magnetic Field Sensor to Measure Switching Current in SiC Module Terminals With Minimal Insertion Inductance
Jiaqi Yan · Yushi Wang · Harry C. P. Dymond · Sebastian Neira 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文提出了一种微型电流传感器设计方案,专门用于SiC功率模块端子。该传感器解决了传统罗氏线圈在空间受限或影响母排性能场景下的应用难题,通过在模块端子间插入低电感铜垫片实现电流传感,具有高带宽和低插入电感的特性。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器和PowerTitan储能系统中大规模应用SiC功率模块,高频开关下的电流精准监测对于提升系统效率和保护器件至关重要。该传感器技术能有效解决SiC高频开关带来的寄生参数干扰问题,有助于优化逆变器及PCS的驱动电路设计,提升功率密度。建议研发团队关注此传感技术的集成化方案,将...