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材料创新与界面工程协同优化以缓解高功率氮化镓基蓝光激光二极管中的COD
Synergistic optimization of material innovation and interface engineering for COD mitigation in high-power GaN-based blue laser diodes
Qiangqiang Guo · Shuiqing Li · Heqing Deng · Zhibai Zhong 等7人 · Applied Physics Letters · 2025年8月 · Vol.127
针对高功率GaN基蓝光激光二极管中常见的灾变性光学损伤(COD)问题,本文提出了一种材料创新与界面工程协同优化的策略。通过改进电子阻挡层设计并引入高Al组分渐变层,有效抑制了电子泄漏并提升了空穴注入效率;同时优化p型欧姆接触界面,显著降低了接触电阻与界面缺陷密度。实验结果表明,该协同优化方法大幅提高了器件的COD阈值与可靠性,为高性能激光二极管的开发提供了关键技术路径。
解读: 该研究在GaN器件COD可靠性提升方面的创新对阳光电源的高频化产品布局具有重要参考价值。通过材料与界面优化提升的GaN器件可靠性,可直接应用于新一代SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的高频DC/DC模块,以及车载OBC等对功率密度要求较高的产品。特别是其提出的界面工程优化方法,有助于提升阳光电源...
考虑逆变器非线性的双三相永磁同步电机永磁体温度高效建模与估计
Efficient Permanent Magnet Temperature Modeling and Estimation for Dual Three-Phase PMSM Considering Inverter Nonlinearity
Guodong Feng · Chunyan Lai · Wenlong Li · Ze Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年7月
准确的温度信息对双三相永磁同步电机(DT-PMSM)驱动至关重要。本文提出了两种用于DT-PMSM永磁体温度估计的高效模型。该模型通过在不产生转矩的参考坐标系中注入电流来实现,能够有效补偿逆变器非线性带来的影响,从而实现高精度的温度监测。
解读: 该技术主要针对高性能电机驱动控制,虽然阳光电源的核心业务聚焦于光伏逆变器和储能PCS,但该研究中涉及的“逆变器非线性补偿”与“热状态在线监测”技术,对提升阳光电源风电变流器及工业驱动产品的可靠性具有参考价值。特别是针对大功率风电变流器,通过非侵入式的电流注入法实现关键部件的温度实时感知,有助于优化热...
考虑逆变器电压限制的双三相永磁同步电机电流谐波最小化双参考坐标系方法
Dual Reference Frame Based Current Harmonic Minimization for Dual Three-Phase PMSM Considering Inverter Voltage Limit
Guodong Feng · Chunyan Lai · Wenlong Li · Ze Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
本文提出了一种针对双三相永磁同步电机(PMSM)的优化电流谐波最小化(CHM)方法,并考虑了逆变器电压限制。通过推导电流谐波模型,分析了双三相PMSM驱动中的主导谐波分量,并利用双参考坐标系(DRF)将电流谐波转换为直流分量,从而实现对谐波的有效抑制。
解读: 该研究聚焦于多相电机驱动控制,虽然阳光电源目前核心业务集中在光伏逆变器、储能PCS及充电桩领域,但其提出的双参考坐标系(DRF)谐波抑制策略及对逆变器电压极限的优化控制,在高性能电机驱动及大功率电力电子变换器控制领域具有通用性。对于阳光电源的风电变流器产品线,该算法可参考用于优化发电机侧变流器的谐波...
基于不同服役里程的电力机车牵引系统IGBT器件剩余寿命评估研究
Research on Remaining Lifetime Evaluation for Traction System IGBT Devices of Electric Locomotives With Different Service Mileage
Wei Lai · Miaomiao Shangguan · Jing Shi · Hui Li 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
电力机车牵引变流器的可靠性高度依赖于IGBT模块。传统基于里程的定期更换维护方式成本高且存在浪费。本文旨在研究考虑不同服役里程因素下,IGBT模块的剩余可靠性评估方法,以实现更精准的寿命预测与维护策略优化。
解读: 该研究关注IGBT模块的剩余寿命评估,对阳光电源的核心业务具有重要参考价值。在光伏逆变器(组串式/集中式)和储能变流器(PowerTitan/PowerStack)中,IGBT是核心功率器件,其可靠性直接决定产品全生命周期运维成本。通过引入基于服役状态的寿命评估模型,可优化iSolarCloud平台...
用于电流源变换器的伪厄米无芯变压器
Pseudo-Hermitian Coreless Transformer for Current Source Converter
Jingyang Lin · Bo Zhang · Li Lai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文提出了一种基于伪厄米理论的伪厄米无芯变压器(PH-CLT)。通过构建运动方程及相应的拉格朗日和哈密顿函数,推导了分叉频率。得益于伪厄米特性,该变压器可实现固定工作频率,从而显著简化系统设计。
解读: 该技术在无芯变压器设计中引入伪厄米理论,通过固定工作频率简化了磁性元件设计,对阳光电源的组串式逆变器及储能变流器(PCS)中的高频隔离环节具有潜在应用价值。无芯变压器可有效降低磁饱和风险并提升功率密度,特别适用于PowerTitan等高功率密度储能系统。建议研发团队关注该拓扑在减小磁性元件体积、提升...
电动汽车驱动中IGBT在线结温估计的原位校准方法
In-Situ Calibration Method of Online Junction Temperature Estimation in IGBTs for Electric Vehicle Drives
Wei Lai · Yunhai Wei · Minyou Chen · Hongjian Xia 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
结温是影响IGBT模块失效及运行管理的关键因素。本文提出了一种原位校准方法及结温计算模型,旨在为电动汽车驱动系统提供实时的结温监测,解决了传统校准方法在离线环境下操作复杂的问题,提升了功率器件在实际运行中的可靠性评估能力。
解读: 该研究提出的IGBT在线结温原位校准技术对阳光电源的功率器件可靠性管理具有重要参考价值。在电动汽车充电桩及光伏/储能逆变器(如PowerTitan、ST系列PCS)的开发中,精准的结温监测能够优化热设计,提升功率模块在极端工况下的寿命预测精度。建议将此原位校准算法集成至iSolarCloud智能运维...
基于滑模控制反馈线性化的光伏系统低电压穿越动态性能提升
Dynamic Performance Improving Sliding-Mode Control-Based Feedback Linearization for PV System Under LVRT Condition
Yajing Zhang · Jing Wang · Hong Li · Trillion Q. Zheng 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
随着大型并网光伏系统功率的增加,低电压穿越(LVRT)受到广泛关注。传统基于额定电压设计的双闭环控制策略在LVRT工况下响应缓慢且存在不稳定性。本文提出一种基于滑模控制的反馈线性化方法,旨在提升光伏系统在电网故障下的动态响应性能与稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的集中式光伏逆变器(如SG系列)及大型组串式逆变器具有重要参考价值。在电网故障频繁的地区,提升LVRT期间的动态响应速度是确保电站并网合规性的核心。滑模控制与反馈线性化的结合,能有效解决传统PI控制在极端电压跌落下的非线性响应瓶颈,显著增强逆变器在弱电网环境下的鲁棒性。建议研发团队在...
轴向绕组分段空芯变压器的建模与优化
Modeling and Optimization of Axial Winding Segmented Coreless Transformers
Li Lai · Bo Zhang · Jingyang Lin · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文提出了轴向绕组分段空芯变压器(CLT)的建模与优化方法。通过对绕组进行轴向分段设计,实现了对CLT电感的精确控制,并获得了最优的电气、结构及热学参数。文章首先介绍了自维持型CLT电气参数的最优设计方法,为高频电力电子变换器提供了高效的磁性元件设计方案。
解读: 空芯变压器(CLT)在高频、高功率密度变换器中具有显著优势,特别是在阳光电源的组串式逆变器及储能PCS产品中,随着开关频率的提升,磁性元件的体积与损耗成为优化重点。该研究提出的轴向分段建模与多物理场优化方法,可直接应用于阳光电源下一代高频DC-DC变换器设计,有助于提升功率密度并优化热管理。建议研发...
一种用于电力牵引系统逆变器输出过流故障诊断的事件集模式识别方法
An Event Set Mode Recognition Method for Fault Diagnosis of Inverter Output Overcurrent in Electric Traction System
Qiang Ni · Zhikai Chen · Aiyu Gu · Yang Meng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
逆变器输出过流(IOO)是电力牵引系统中的常见异常,会导致系统停机及维护需求。为提升维护效率与智能化水平,本文提出了一种事件集模式识别方法,用于追踪过流故障的根源,从而实现精准的故障诊断与运维优化。
解读: 该研究提出的事件集模式识别方法在故障溯源和智能化运维方面具有极高参考价值。阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan储能系统在复杂工况下同样面临过流保护挑战,引入此类基于事件模式的诊断算法,可显著提升iSolarCloud平台的故障预警准确率,减少误报,实现从“被动维修”向“主动运维”的转型。建议...
模块化多电平变换器
MMC)工况下压接式IGBT疲劳失效演化实验研究
Wei Lai · Yunjie Wu · Anbin Liu · Zhiyong Yuan 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
本文针对高压直流输电系统核心MMC拓扑中的压接式IGBT(PP IGBT)模块,开展了模拟实际MMC运行工况下的长期老化失效机理研究。通过实验分析,揭示了PP IGBT在复杂电热应力下的疲劳失效演化过程,对提升大功率电力电子设备的可靠性具有重要意义。
解读: 阳光电源在集中式光伏逆变器及大型储能系统(如PowerTitan系列)中,对高功率密度和高可靠性有着极高要求。虽然目前主流产品多采用模块化IGBT,但随着大功率电力电子技术向更高电压等级演进,压接式IGBT(PP IGBT)在极端工况下的失效机理研究对提升系统长寿命运行至关重要。该研究有助于优化阳光...
基于海量冗余测量值的永磁同步电机多参数解耦高效估计
Computation-Efficient Decoupled Multiparameter Estimation of PMSMs From Massive Redundant Measurements
Chunyan Lai · Guodong Feng · Ze Li · Narayan C. Kar · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
针对永磁同步电机(PMSM)的高性能建模与控制,本文提出了一种新型解耦参数估计方法。该方法可实现绕组电阻、电感及永磁磁链的综合测试,通过改进的电机模型处理海量冗余测量数据,显著提升了计算效率与参数辨识精度,为电机驱动系统的精确控制提供了理论支撑。
解读: 该技术主要针对永磁同步电机(PMSM)的参数辨识,与阳光电源的业务关联主要体现在风电变流器及储能系统中的电机驱动控制领域。虽然阳光电源的核心业务侧重于电力电子变换,但该算法在提升电机驱动系统的控制精度、实现变流器与电机的高效匹配方面具有参考价值。建议研发团队关注其在风电变流器电机侧控制算法的优化应用...
基于液态金属热界面材料的压接式IGBT器件热接触电阻优化
Thermal Contact Resistance Optimization of Press-Pack IGBT Device Based on Liquid Metal Thermal Interface Material
Xiao Wang · Hui Li · Ran Yao · Wei Lai 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
在压接式IGBT(PP-IGBT)器件中,热接触电阻通常占总热阻的50%以上,严重影响散热并导致结温升高。本文提出了一种通过填充液态金属热界面材料来优化PP-IGBT热接触电阻的方法,旨在降低器件热阻,提升散热性能。
解读: 该技术对阳光电源的集中式逆变器及大功率储能系统(如PowerTitan系列)至关重要。PP-IGBT作为高压大功率应用的核心器件,其散热性能直接决定了系统的功率密度和长期运行可靠性。通过引入液态金属优化热接触电阻,可有效降低器件结温,从而提升逆变器在极端工况下的输出能力,或在同等散热条件下实现更紧凑...
通过针对性优化封装提升压接式IGBT模块的短路耐受能力
Improving Short-Circuit Withstand Capability by Targeted Optimization Package for Press-Pack IGBT Module
Renkuan Liu · Hui Li · Xiaorong Luo · Ran Yao 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文针对压接式IGBT(PP-IGBT)模块提出了一种电-热-机械(ETM)多物理场瞬态有限元模型,并设计了一种针对性优化封装(TOP)以提升其短路耐受能力(SCWC)。通过对3.3kV/50A PP-IGBT的建模与耦合关系分析,验证了该优化方案在极端工况下的可靠性提升效果。
解读: 压接式IGBT(PP-IGBT)因其高可靠性和失效短路特性,是阳光电源大功率集中式光伏逆变器及PowerTitan系列大型储能PCS的核心功率器件。本文提出的ETM多物理场耦合建模方法,能够精准评估高压大功率器件在短路故障下的热机械应力,对提升阳光电源核心产品的极端工况可靠性具有重要指导意义。建议研...
高压可控C-SenseFET的解析模型与特性研究
Analytical Model and Characteristics for High-Voltage Controllable C-SenseFET
Zehong Li · Yong Liu · Ji Wu · Zhaoji Li 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年6月
本文提出了一种描述高压C-SenseFET在线性区和饱和区导通电流的解析模型。作为一种集传感与充电功能于一体的重要器件,文章详细分析了传感比K和充电摆幅因子α两个关键参数,并提出了优化结构。该研究对提升高压功率器件的应用性能具有重要意义。
解读: C-SenseFET作为一种具备电流传感功能的功率器件,在提升功率模块集成度与控制精度方面具有显著潜力。对于阳光电源而言,该技术可应用于组串式逆变器及PowerTitan储能系统的功率模块设计中,通过集成传感功能简化驱动电路,减小PCB空间占用,并提升系统对电流采样精度的控制能力。建议研发团队关注该...
自维持变换器中轴向绕组分段无芯变压器的磁屏蔽研究
On Magnetic Shielding for Axial Winding Segmented Coreless Transformers in Self-Sustained Converters
Li Lai · Bo Zhang · Jingyang Lin · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
本文研究了自维持变换器中轴向绕组分段无芯变压器(CLT)的磁场特性及屏蔽设计。轴向绕组分段设计能有效减小CLT体积,并将磁场约束在较小空间内,从而降低电磁屏蔽外壳的尺寸与成本。
解读: 该技术对阳光电源的储能变流器(如PowerTitan系列)及高功率密度光伏逆变器具有重要参考价值。无芯变压器(CLT)通过消除磁芯,能够显著提升变换器的功率密度并降低损耗,特别适用于高频化趋势下的辅助电源或隔离型DC-DC变换器设计。文中提到的磁屏蔽优化方案,有助于解决高频变换器带来的电磁兼容(EM...
基于无功注入器的近单位功率因数无磁芯直流变压器
Coreless DC Transformer With Near-Unity Power Factor by a Reactive Power Injector
Jingyang Lin · Bo Zhang · Li Lai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
随着轻量化电力电子设备的发展,无磁芯设计因其高重量功率密度(GPD)受到关注。本文提出了一种基于无功注入器的无磁芯直流变压器(RPI-CLDCX),实现了近单位功率因数。该拓扑包含三个逆变器,其中两个负责有功功率传输,第三个用于补偿无功功率。
解读: 该技术通过去除磁性元件实现高功率密度,符合电力电子设备轻量化趋势。对于阳光电源而言,该技术在现阶段主要处于前沿探索阶段。在户用光伏逆变器或小型化充电桩产品中,若未来能解决无磁芯带来的电磁兼容(EMC)及效率挑战,可显著降低产品重量与体积。建议研发团队关注其在高频化应用中的损耗特性,评估其在未来轻量化...
一种基于串并联逆变器的电动汽车无线电能传输系统,适用于不同输入电压和Z类距离
A Series-Parallel Inverter-Based WPT System for Electric Vehicles With Different Input Voltages and Z Classes
Anbing Lai · Dehong Zhou · Fangli Li · Zewei Shen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
针对不同国家电网电压及电动汽车底盘高度差异,传统无线电能传输(WPT)方案需针对不同输入电压和传输距离设计专用电路,限制了其广泛应用。本文提出一种基于串并联逆变器的WPT系统,通过拓扑重构有效兼容多种输入电压与传输距离,提升了系统的通用性与灵活性。
解读: 该研究提出的串并联逆变器拓扑在提升无线充电系统的兼容性方面具有显著价值,与阳光电源的电动汽车充电桩业务高度契合。随着全球化布局的深入,针对不同国家电网标准及车辆规格的自适应充电技术是提升市场竞争力的关键。建议研发团队关注该拓扑在模块化充电桩中的应用潜力,通过引入此类自适应电路,可简化产品设计平台,降...
通过超结结构增强高压LDMOS的抗ESD特性
Strengthen Anti-ESD Characteristics in an HV LDMOS With Superjunction Structures
Shen-Li Chen · Yi-Sheng Lai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年5月
本文研究了45V高压n型横向扩散金属氧化物半导体(nLDMOS)的抗静电放电(ESD)能力。通过引入嵌入式超结(SJ)结构,在保持低导通电阻的同时,显著提升了器件的ESD鲁棒性,解决了高压功率器件在可靠性工程中的关键瓶颈。
解读: 该研究聚焦于功率半导体器件的底层可靠性设计,对阳光电源的核心产品线具有重要参考价值。高压LDMOS广泛应用于逆变器及充电桩的驱动电路与控制芯片中,增强其抗ESD能力可直接提升产品在复杂电磁环境下的现场可靠性,降低故障率。建议研发团队关注超结结构在降低导通损耗与提升鲁棒性之间的平衡,将其作为未来功率模...
低结温波动
ΔTj)应力循环对IGBT功率模块芯片连接层寿命建模的影响
Wei Lai · Minyou Chen · Li Ran · Olayiwola Alatise 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年9月
本文研究了功率模块老化过程中,低幅值结温波动(ΔTj)对芯片连接层寿命的影响。研究发现,这些频繁发生的微小应力循环对累积损伤有显著贡献,对于提升电力电子变换器的可靠性监测与寿命预测模型精度具有重要意义。
解读: 该研究直接关联阳光电源核心产品(光伏逆变器、储能PCS、风电变流器)中功率模块的可靠性设计。阳光电源的组串式逆变器和PowerTitan储能系统在复杂工况下常面临频繁的负载波动,导致结温微小循环。传统的寿命模型往往忽略低幅值应力,而本研究提出的修正模型能更精准地评估芯片连接层(Die-Attach)...
宽输出范围双有源桥谐振变换器中空芯变压器的综合设计方法
Comprehensive Design Method for Air-Core Transformer in Dual-Active-Bridge Resonant Converter With Wide Output Range
Jingyang Lin · Bo Zhang · Li Lai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
本文提出了一种采用自感谐振CLLC槽路的无芯隔离变换器(CLIC),通过利用大漏感将所有电感元件集成于一个空芯变压器(ACT)中。得益于谐振槽路的电流源特性及三相移调制的高自由度,该变换器实现了宽输出范围调节。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及直流侧变换环节具有重要参考价值。空芯变压器(ACT)方案通过集成电感简化了磁性元件设计,有助于提升功率密度并降低磁损耗,特别适用于高频化趋势下的储能变流器(PCS)设计。建议研发团队评估ACT在高功率密度储能模块中的应用可行...
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