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超宽/宽禁带器件、封装、控制、电磁干扰及电力电子应用特刊客座社论
Guest Editorial Special Section on Ultrawide/Wide Bandgap Device, Packaging, Control, EMI, and Applications for Power Electronics
Sudip K. Mazumder · John Shen · Shuo Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文为IEEE电力电子汇刊特刊的客座社论，重点探讨了超宽禁带（UWBG）与宽禁带（WBG）半导体器件的最新进展。内容涵盖了先进封装技术、高性能控制策略、电磁干扰（EMI）抑制以及这些技术在电力电子系统中的前沿应用，旨在推动下一代高效功率转换系统的发展。
解读: 该文章聚焦的宽禁带（SiC/GaN）技术是阳光电源提升产品功率密度与转换效率的核心驱动力。对于组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统，应用SiC器件可显著降低开关损耗，减小磁性元件体积，从而实现更轻量化的设计。同时，文章提及的先进封装与EMI抑制技术，对于提升高功率密度PC...
超宽/宽禁带器件、封装、控制、电磁干扰及电力电子应用特刊客座社论
Guest Editorial Special Section on Ultrawide/Wide Bandgap Device, Packaging, Control, EMI, and Applications for Power Electronics
Sudip K. Mazumder · John Shen · Shuo Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
本文为IEEE电力电子汇刊特刊的客座社论，重点探讨了超宽禁带（UWBG）与宽禁带（WBG）半导体器件的最新进展。内容涵盖了从功率器件设计、先进封装技术、控制策略优化到电磁干扰（EMI）抑制及电力电子系统应用的全方位技术挑战与解决方案。
解读: 该文章聚焦的宽禁带半导体（SiC/GaN）技术是阳光电源核心产品线的技术基石。对于组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统，引入高性能宽禁带器件能显著提升功率密度并降低损耗。文章中提及的先进封装与EMI抑制技术，对阳光电源优化高频化逆变器设计、提升系统电磁兼容性具有重要指导意...
超宽/宽禁带器件、封装、控制、电磁干扰及电力电子应用特刊客座社论
Guest Editorial Special Section on Ultrawide/Wide Bandgap Device, Packaging, Control, EMI, and Applications for Power Electronics
Sudip K. Mazumder · John Shen · Shuo Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文为IEEE电力电子汇刊特刊的客座社论，重点探讨了超宽禁带（UWBG）与宽禁带（WBG）半导体器件的最新进展。内容涵盖了从功率器件设计、先进封装技术、高性能控制策略到电磁干扰（EMI）抑制及电力电子系统应用的全方位研究，旨在推动下一代高功率密度、高效率电力电子系统的技术演进。
解读: 该文章聚焦的宽禁带半导体（SiC/GaN）技术是阳光电源提升产品竞争力的核心。在光伏逆变器领域，应用SiC器件可显著提升组串式及集中式逆变器的功率密度与转换效率；在储能系统（如PowerTitan、PowerStack）中，宽禁带器件有助于减小PCS体积并降低散热成本。此外，文章提及的先进封装与EM...
孤岛微电网电压调节的动态可重构主从控制架构
Dynamical Reconfigurable Master–Slave Control Architecture (DRMSCA) for Voltage Regulation in Islanded Microgrids
Wen Huang · Zhikang Shuai · Xia Shen · Yifeng Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
针对孤岛微电网中电压波动抑制与无功功率比例分配难以兼顾的问题，本文提出了一种动态可重构主从控制架构。该架构根据输出功率、电压及容量等特征动态选择主控单元，以实现负载波动下的稳定运行。
解读: 该研究提出的动态主从控制架构对阳光电源的PowerTitan和PowerStack等储能系统具有重要参考价值。在微电网或离网应用场景中，该算法能提升多机并联运行的电压支撑能力与无功分配精度，增强系统鲁棒性。建议研发团队将其与阳光电源的构网型（GFM）控制策略相结合，优化PCS在复杂负载波动下的动态响...
基于最大负载系数的直流微电网二次功率分配调节策略
Secondary Power Sharing Regulation Strategy for a DC Microgrid via Maximum Loading Factor
Junbin Fang · Zhikang Shuai · Xin Zhang · Xia Shen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年12月
本文针对直流微电网中分布式能源（DERs）的功率分配问题，提出了一种基于最大负载系数的二次调节策略。传统方法依赖于中央控制器收集所有DERs的运行信号，导致通信负担沉重。该策略旨在降低通信需求，同时确保各DERs间实现精确的功率分配，提升微电网的运行效率与稳定性。
解读: 该研究针对直流微电网的功率分配优化，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及微电网解决方案具有重要参考价值。在多机并联运行场景下，该策略能有效降低对通信链路的依赖，提升系统鲁棒性。建议研发团队将其应用于构网型（GFM）储能变流器（PCS）的控制算法优化中，特别是在工商业...
孤岛微电网中同步发电机与虚拟同步机并联的暂态功角稳定性
Transient Angle Stability of Paralleled Synchronous and Virtual Synchronous Generators in Islanded Microgrids
Huijie Cheng · Zhikang Shuai · Chao Shen · Xuan Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
随着虚拟同步机（VSG）技术的发展，同步发电机与VSG在微电网中的并联运行日益普遍。本文研究了两者并联系统在故障条件下的暂态功角稳定性差异，分析了系统参数差异对稳定性的影响，旨在提升微电网在复杂工况下的运行可靠性。
解读: 该研究直接关联阳光电源的构网型（Grid-forming）技术战略。随着PowerTitan等储能系统及组串式逆变器在弱电网及微电网场景的应用增加，如何实现储能变流器（PCS）与传统同步发电机的稳定并联是核心挑战。本文提出的暂态功角稳定性分析方法，可优化阳光电源构网型控制算法，提升系统在故障下的抗扰...
一种用于孤岛微电网分布式二次频率调节的最大功率负载因子
MPLF）控制策略
Zhikang Shuai · Wen Huang · Xia Shen · Yifeng Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年3月
本文针对孤岛微电网的频率稳定性问题，提出了一种分布式二次频率控制策略。该策略通过调整各功率逆变器的有功功率参考值，有效减小了频率波动，且无需复杂的通信链路，降低了系统成本与复杂度，提升了微电网在分布式能源接入下的运行稳定性。
解读: 该研究提出的分布式二次频率控制策略对阳光电源的微电网解决方案具有重要价值。在PowerTitan和PowerStack等储能系统应用中，该算法可优化多机并联运行时的频率响应，减少对集中式通信的依赖，提升系统鲁棒性。特别是在构网型（GFM）储能逆变器开发中，该策略有助于实现更平滑的离网切换与频率支撑。...
两台并联同步逆变器在负载波动下的有功功率振荡与抑制技术
Active Power Oscillation and Suppression Techniques Between Two Parallel Synchronverters During Load Fluctuations
Zhikang Shuai · Wen Huang · Zheng John Shen · An Luo 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
本文分析了多台并联同步逆变器（Synchronverters）在负载波动时产生有功功率振荡的机理，并提出了一种新型控制策略以抑制此类振荡。研究重点在于揭示振荡激励源，为提升并联系统的稳定性提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关联阳光电源的构网型（Grid-forming）技术路线。随着PowerTitan系列储能系统及大型光伏电站中并联逆变器数量的增加，多机并联下的功率耦合与振荡问题是提升系统稳定性的关键。该文提出的抑制策略可优化阳光电源iSolarCloud智能运维平台下的控制算法，特别是在弱电网或微电网场...
一种针对未知参数逆变器的微电网系统稳定性增强方法
A Systematic Stability Enhancement Method for Microgrids With Unknown-Parameter Inverters
Yang Li · Xiangyang Wu · Zhikang Shuai · Quan Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
随着大量电力电子逆变器的接入，微电网面临由逆变器与电网间阻抗交互引起的失稳风险。针对因商业机密导致参数未知的“黑箱”逆变器，该文提出了一种基于阻抗的系统稳定性评估与增强方法，有效解决了在参数不可知情况下的微电网稳定性分析与控制难题。
解读: 该研究直接契合阳光电源在组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统在复杂弱电网环境下的并网需求。随着全球微电网项目增多，多品牌逆变器混用导致的阻抗交互失稳是行业痛点。该方法无需逆变器内部参数即可进行稳定性评估，对阳光电源iSolarCloud智能运维平台进行电站稳定性在线监测具...
用于直流配电系统的塑壳电子辅助断路器
Molded Case Electronically Assisted Circuit Breaker for DC Power Distribution Systems
Yanjun Feng · Xin Zhou · Slobodan Krstic · Yuanfeng Zhou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
本文提出了一种名为电子辅助断路器（EACB）的新型直流混合断路器概念。该技术利用传统的交流塑壳断路器（MCCB）配合电子换流电路，仅在分断过程的后期激活，从而实现直流故障电流的有效切断。相比传统方案，该技术显著降低了成本与体积。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大功率充电桩业务具有重要参考价值。直流侧故障保护是高压直流储能系统安全的核心，传统的机械断路器在直流灭弧方面存在挑战，而纯固态断路器成本过高。EACB方案通过电子辅助手段提升传统MCCB的直流分断能力，为阳光电源优化储能系统...
硅/碳化硅混合开关的短路耐受能力与失效机理
Short-Circuit Ruggedness and Failure Mechanisms of Si/SiC Hybrid Switch
Jun Wang · Xi Jiang · Zongjian Li · Z. John Shen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年3月
本文研究了由大电流Si IGBT与小电流SiC MOSFET并联组成的混合开关（HyS），旨在探讨其短路耐受能力、失效机理及性能提升技术。分析了限制混合开关可靠性的关键因素，为优化功率电子设计提供了理论依据。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有重要价值。在光伏组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中，通过引入Si/SiC混合开关，可以在不显著增加成本的前提下，提升系统效率并优化热管理。该研究揭示的短路失效机理对于提升阳光电源功率模块的可靠性设计至关重要。建议研发团队在下...
基于动态阈值电压提取的SiC MOSFET在线结温测量
Online Junction Temperature Measurement for SiC MOSFET Based on Dynamic Threshold Voltage Extraction
Xi Jiang · Jun Wang · Hengyu Yu · Jianjun Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
本文提出了一种基于动态阈值电压的SiC MOSFET在线结温监测方法。该方法不依赖于负载电流变化，消除了复杂校准过程，为关键电力电子变换器的可靠运行提供了有效的结温估计方案。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高价值。随着公司在组串式逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩中大规模应用SiC MOSFET以提升功率密度和效率，结温的精准在线监测是提升系统可靠性、实现预测性维护的关键。该方法无需负载电流校准，易于集成至iSolarCloud平台或嵌入式控制系统中...
一种基于双端口S参数测量提取SiC功率MOSFET寄生电感的新表征技术
A New Characterization Technique for Extracting Parasitic Inductances of SiC Power MOSFETs in Discrete and Module Packages Based on Two-Port S-Parameters Measurement
Tianjiao Liu · Thomas T. Y. Wong · Z. John Shen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年11月
SiC功率MOSFET的寄生电感严重影响开关性能，导致振荡、损耗及电磁干扰。本文提出了一种基于双端口S参数测量的新技术，可精确表征分立器件及功率模块中的寄生电感，为优化电力电子系统设计提供关键参数支持。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。在PowerTitan储能系统及组串式光伏逆变器中，SiC器件的广泛应用对开关速度和损耗控制提出了更高要求。通过精确提取寄生电感，研发团队可优化PCB布局与驱动电路设计，有效抑制开关振荡，提升系统效率并降低EMI风险。建议将此表征技术引入功率模块选型测试及逆变...
基于氮化镓的三模智能固态断路器在低压直流电网中的应用
GaN-Based Tri-Mode Intelligent Solid-State Circuit Breakers for Low-Voltage DC Power Networks
Yuanfeng Zhou · Risha Na · Yanjun Feng · Zheng John Shen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
本文探讨了基于氮化镓（GaN）器件的“iBreaker”智能固态断路器设计。通过利用GaN器件低导通电阻的特性，结合新型拓扑与控制技术，实现了针对低压（<1000V）直流电网的高效保护方案，旨在解决传统机械断路器响应慢的问题，提升直流配电系统的安全性与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的户用及工商业储能系统（如PowerStack、PowerTitan）具有重要参考价值。随着直流微电网和储能系统内部直流侧电压等级的提升，传统机械开关在快速故障切断和电弧抑制方面面临挑战。引入GaN基固态断路器技术，可显著提升直流侧保护的响应速度与可靠性，减小保护模块体积。建议研发团...
非对称电网故障下三相四线制逆变器功率注入能力提升的灵活控制策略
Flexible Control Strategy for Enhancing Power Injection Capability of Three-Phase Four-Wire Inverter During Asymmetrical Grid Faults
Jun Ge · Zhikang Shuai · Chunming Tu · An Luo 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
三相四线制逆变器因具备零序控制能力，非常适用于低压分布式电网。然而，现有研究对故障期间跟网型逆变器的功率振荡控制灵活性及功率注入能力讨论不足。本文通过在四线制系统中引入零序瞬时功率，提出了一种能够提升故障期间功率注入能力的灵活控制策略。
解读: 该研究针对非对称电网故障下的功率控制，对阳光电源的组串式逆变器（如SG系列）及户用逆变器在弱电网或复杂配电网环境下的并网稳定性具有重要参考价值。特别是在低压分布式场景中，通过引入零序控制优化，能有效提升逆变器在电网故障期间的支撑能力，满足日益严格的并网标准（如LVRT/HVRT）。建议研发团队关注该...
一种用于超快直流故障保护的串联型混合断路器概念
A Series-Type Hybrid Circuit Breaker Concept for Ultrafast DC Fault Protection
Zheng John Shen · Yuanfeng Zhou · Risha Na · Triston Cooper 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
本文提出了一种新型串联型混合断路器（S-HCB）概念，用于直流故障保护。与现有混合断路器或固态断路器不同，S-HCB通过金属导线传导负载电流而非电力电子开关，在整个开断过程中将故障电流限制在接近零的水平，实现了高效的直流故障切除。
解读: 该技术对阳光电源的直流侧保护具有重要意义。在PowerTitan及PowerStack等大型储能系统以及高压光伏直流汇流场景中，直流故障的快速切除是提升系统安全性的关键。传统的断路器方案往往存在损耗大或响应速度受限的问题，而该S-HCB概念通过金属导线传导电流，能有效降低稳态损耗，同时实现超快故障保...
硅/碳化硅混合开关的功率损耗模型与器件选型优化
Power Loss Model and Device Sizing Optimization of Si/SiC Hybrid Switches
Zongjian Li · Jun Wang · Bing Ji · Z. John Shen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
本文研究了由硅IGBT与碳化硅MOSFET并联组成的混合开关技术。该方案在保持SiC器件大部分性能优势的同时，显著降低了全SiC方案的成本。通过优化混合开关的SiC芯片尺寸，可在满足结温限制的前提下，实现总功率损耗的最小化。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器）具有极高的应用价值。在当前碳化硅成本依然较高的背景下，Si/SiC混合开关方案是实现高效率与高性价比平衡的有效路径。建议研发团队在下一代大功率PCS及逆变器设计中，评估该拓扑在降低开关损耗...
一种基于栅极电流检测的SiC MOSFET超快通用短路保护技术
An Ultrafast Universal Short-Circuit Protection Technique Based on Gate Current Detection for SiC MOSFET
Zipeng Ke · Jun Wang · Bo Hu · Xuanting Song 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
针对SiC MOSFET短路故障，本文提出了一种基于栅极电流检测的超快通用短路保护方法。该方法利用短路发生时栅极电流的特征变化，实现对故障的快速响应，显著提升了功率器件在极端工况下的可靠性。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统向更高功率密度和更高开关频率演进，SiC MOSFET的应用日益广泛。该技术通过栅极电流检测实现超快短路保护，能有效解决SiC器件短路耐受时间短的痛点，提升系统在复杂电网环境下的鲁棒性。建议研发团队在下一代高频功率模块驱动电...
一种用于碳化硅双极结型晶体管的新型比例基极驱动技术
A New Proportional Base Drive Technique for SiC Bipolar Junction Transistor
Linyuan Liao · Jun Wang · Sai Tang · Zhikang Shuai 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年6月
作为后硅时代极具吸引力的功率半导体器件，SiC BJT已得到广泛研究并实现商业化。然而，由于其导通状态下需要较大的恒定基极电流以确保完全导通，导致驱动损耗较高，限制了其市场普及。本文提出了一种新型比例基极驱动技术，旨在优化SiC BJT的驱动效率。
解读: SiC BJT作为宽禁带半导体器件，在提升功率密度和转换效率方面具有潜力。阳光电源在组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器中已广泛应用SiC MOSFET，但SiC BJT作为一种替代技术路线，其驱动电路的优化直接关系到整机的损耗与热管理。该比例驱动技术能有效降低驱动功耗，若能解决其驱动复...
不平衡条件下提高并网变换器功率传输能力的电压支撑策略
Voltage Support Strategy for Improving Power Transfer Capability of Grid-Connected Converter Under Unbalanced Conditions
Yu Feng · Wen Huang · Zhangtao Jin · Yang Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
本文针对电网不平衡工况，研究了并网变换器在满足公共连接点（PCC）电压支撑与电流限制约束下的功率传输优化问题。通过分析功率传输机制，提出了一种旨在最大化功率输出的控制策略，有效解决了不平衡电网下变换器功率传输能力受限的难题。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心业务——光伏逆变器与储能变流器（PCS）。在电网不平衡或弱电网环境下，如何平衡电流限制与电压支撑是提升系统并网稳定性的关键。该策略可优化阳光电源组串式逆变器及PowerTitan系列储能系统的控制算法，提升设备在复杂电网环境下的电能质量与功率输出能力。建议研发团队将其应...
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