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基于单片集成氮化镓蓝宝石二极管桥IC的1000V、10MHz倍压器
1000 V, 10 MHz Voltage Multiplier Based on Monolithically Integrated GaN-on-Sapphire Diode Bridge IC
Zineng Yang · Xin Yang · Hehe Gong · Hongchang Cui 等15人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文展示了一种基于单片集成氮化镓(GaN-on-Sapphire)二极管桥IC的1000V、10MHz倍压器。研究填补了GaN器件在千伏级高频应用中的空白,验证了单片集成技术在实现高压、高频功率转换方面的潜力。
解读: 该研究展示了GaN器件在千伏级高压与超高频应用中的突破,对阳光电源的未来产品研发具有重要参考价值。在组串式逆变器和户用储能PCS领域,随着功率密度的不断提升,传统硅基器件已接近性能瓶颈,引入GaN-on-Sapphire等宽禁带半导体技术有助于进一步缩小磁性元件体积,提升整机效率。建议研发团队关注该...
多电平DAB变换器电容电压平衡控制策略评估
Evaluation of Capacitor Voltage Balancing Control Strategies for Multilevel DAB Converters
Chaochao Song · Ning Wang · Ariya Sangwongwanich · Yongheng Yang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
多电平中点钳位型双有源桥(DAB)变换器在中压直流系统中极具潜力,但电容电压平衡是其核心挑战。为缓解电压不平衡导致的器件过压等负面影响,本文对多种电压平衡控制策略进行了评估与分析。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan及大型储能系统(PCS)具有重要参考价值。随着储能系统向高压化、大功率化发展,采用多电平拓扑(如NPC)可有效降低器件电压应力并提升效率。文章探讨的电容电压平衡控制策略,能够优化PCS在复杂工况下的运行稳定性,减少因电压不平衡导致的功率模块损耗或过压故障。建议研...
利用事件触发比例积分重复控制器增强混合配电变压器的瞬态性能
Enhancing Transient Performance of Hybrid Distribution Transformer Using Event-Triggered Proportional-Integral Repetitive Controller
Jinmu Lai · Zijian Wu · Jun Liang · Ning Yang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
本文针对混合配电变压器(HDT)中的比例积分重复控制器(PIRC)在电网故障或阶跃变化下瞬态性能恶化的问题,提出了一种事件触发控制策略。该方法有效解耦了比例与重复分量,显著提升了系统在复杂工况下的电压电流控制精度与动态响应速度。
解读: 该研究提出的事件触发PIRC控制策略对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器(PCS)具有重要参考价值。在弱电网或电网故障工况下,逆变器输出电流的谐波抑制与瞬态响应是提升电能质量的关键。该算法通过解耦控制优化动态性能,可进一步提升阳光电源产品在复杂电网环境下的并网稳定性,特别是在...
纳米晶高频变压器振动与噪声特性的仿真及实验验证
Simulation and Experimental Verification of Vibration and Noise Characteristics of Nanocrystalline High-Frequency Transformer
Pengning Zhang · Yajin Yang · Ze Liu · Ning Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
高频变压器(HFT)是电力电子变压器的核心组件,但其运行时的振动与噪声问题显著。本文研究了HFT的振动噪声特性,推导了导致振动的电磁力模型,并结合电磁-机械多物理场耦合分析,对HFT的振动机制进行了深入研究与实验验证。
解读: 高频变压器是阳光电源组串式光伏逆变器及储能变流器(PCS,如PowerTitan系列)中DC-DC变换环节的关键磁性元件。随着功率密度提升,磁性元件的振动与噪声已成为影响产品可靠性及用户体验的重要因素。本文提出的电磁-机械多物理场耦合仿真方法,可直接应用于公司研发流程,优化变压器结构设计与封装工艺,...
电力电子变换器多层器件级电热实时仿真与多用途硬件在环测试
Multilayer Device-Level Electro-Thermal Real-Time Simulation and Multipurpose HIL Testing of Power Electronics Converters
Hao Bai · Xinyang Li · Jiaxin Tang · Zhen Yao 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
本文提出了一种多层器件级电热实时仿真方法,旨在解决现代电力电子变换器在全生命周期中面临的计算限制问题。该方法能够同时处理电热耦合效应与半导体开关特性,为电力电子系统的实时仿真与硬件在环(HIL)测试提供了高效的解决方案。
解读: 该技术对阳光电源的组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan储能系统具有重要参考价值。在产品研发阶段,通过高精度的电热耦合实时仿真,可更准确地评估功率模块(IGBT/SiC)在极端工况下的热应力,从而优化散热设计并提升产品可靠性。此外,该方法能显著缩短HIL测试周期,加速iSolarCloud智...
针对大电流超低压LLC DCX同步整流器的谐振驱动优化
Resonant Drive Optimization for Synchronous Rectifiers in High-Current and Ultra-Low-Voltage LLC DCX
Kangping Wang · Ruochen Zhao · Yuhang Ning · Hongchang Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
本文针对人工智能处理器供电的电压调节模块(VRM),研究了超低压大电流输出场景下LLC直流变压器(DCX)的同步整流(SR)驱动损耗问题。研究发现,在超低压高电流条件下,SR的导通损耗对驱动速度高度敏感,文章提出了谐振驱动优化方案以提升转换效率。
解读: 该技术主要针对AI算力中心的高电流密度供电场景,虽与阳光电源核心的光伏逆变器和储能PCS产品线存在差异,但其核心的LLC拓扑优化及同步整流驱动技术对提升阳光电源iSolarCloud配套的边缘计算设备电源效率具有参考价值。此外,随着储能系统向高功率密度发展,该研究中关于降低SR驱动损耗的思路,可为未...
不平衡工况下级联H桥逆变器闭环边带谐波抑制
The Closed-Loop Sideband Harmonic Suppression for CHB Inverter With Unbalanced Operation
Ning Jiao · Shunliang Wang · Junpeng Ma · Xiang Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
针对基于单极性倍频移相PWM(PS-PWM)的N单元级联H桥(CHB)逆变器,在直流电压不平衡或调制比不一致的工况下,输出电压存在畸变且谐波难以抑制的问题,本文提出了一种基于PS-PWM的闭环谐波抑制方案,有效提升了复杂工况下的电能质量。
解读: 该研究针对级联H桥(CHB)拓扑在不平衡工况下的谐波抑制问题,对阳光电源的大功率组串式逆变器及中压光伏并网解决方案具有重要参考价值。在大型地面电站中,由于光伏组串遮挡或组件老化导致的直流侧电压不平衡,常会引发输出谐波增加。该闭环控制策略可优化逆变器在非理想工况下的输出性能,提升电网适应性。建议研发团...
一种无需磁开关的反向开关晶闸管(RSD)触发电路
A Trigger Circuit for the Reversely Switched Dynistor Without a Magnetic Switch
Aoming Ge · Zhiwei Kang · Ning Wang · Wenbo Yang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
反向开关晶闸管(RSD)是一种具备极高电流上升率和峰值电流承受能力的固态半导体开关。作为一种两端器件,RSD需通过反向预充电电流触发。本文提出了一种无需磁开关的RSD触发电路,旨在解决传统触发方案中磁开关体积大、响应慢的问题,提升了高功率脉冲应用中开关控制的紧凑性与可靠性。
解读: RSD属于高功率脉冲半导体器件,主要应用于超高功率密度或特种脉冲电源领域,与阳光电源目前主流的光伏逆变器(IGBT/SiC基)和储能PCS(PowerTitan/PowerStack)技术路线存在一定差异。该研究提出的无磁开关触发技术在提升功率密度方面具有参考价值,可关注其在未来超大功率特种电源或特...
负载不平衡条件下单电压传感器级联H桥整流器直流母线电压数字采样
DC-Link Voltages Digital Sampling for Cascaded H-Bridge Rectifiers With Single Voltage Sensor Under Loads Unbalanced Condition
Yushi Yang · Junpeng Ma · Shunliang Wang · Zhong Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
级联H桥整流器(CHBR)通常需为每个单元配置直流电压传感器以实现电容电压平衡,增加了系统成本。本文提出一种基于滑动窗口递归最小二乘法(RLS)的直流电压数字采样策略,仅需单个电压传感器即可实现多单元电压估计,有效降低了硬件成本与系统复杂性。
解读: 该技术对阳光电源的集中式逆变器及大型储能变流器(如PowerTitan系列)具有重要参考价值。在多模块级联拓扑中,传感器数量的减少不仅能显著降低BOM成本,还能提升系统可靠性并简化布线。建议研发团队评估该算法在动态负载下的收敛速度与精度,探索将其应用于高压大功率PCS产品中,以优化电容电压平衡控制策...
利用PWM开关振荡进行IGBT关断时间的非接触式监测
Noncontact Monitoring of IGBT Turn-OFF Time Using PWM Switching Ringing for Inverter-Fed Machine Systems
Dawei Xiang · Ning Zhao · Hao Li · Xinyu Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
IGBT关断时间是评估器件结温及健康状态的关键参数。传统直接测量法存在安全与复杂性问题。本文提出一种利用PWM开关振荡进行非接触式监测的新方法,无需直接接触高压侧,即可实现对IGBT运行状态的有效监控。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线(光伏逆变器、储能PCS、风电变流器)具有极高的应用价值。作为全球领先的逆变器供应商,阳光电源的产品广泛应用于严苛环境,IGBT的可靠性直接决定了系统的寿命。该非接触式监测方法可集成至iSolarCloud智能运维平台,实现对组串式及集中式逆变器内部核心功率模块的实时健康...
重复短路应力下p-GaN栅HEMT的短路能力与器件不稳定性研究
Study of the Short-Circuit Capability and Device Instability of p-GaN Gate HEMTs by Repetitive Short-Circuit Stress
Ning Yang · Chaowu Pan · Zhen Wu · Pengxiang Bai 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
本文研究了肖特基型p-GaN栅高电子迁移率晶体管(HEMT)在不同应力参数下的重复短路(SC)退化行为。首次记录并分析了器件特性的恢复动力学,揭示了其退化机制。研究发现,在重复短路应力下,器件表现出显著的阈值电压(VTH)漂移等不稳定性。
解读: GaN器件作为宽禁带半导体的代表,在阳光电源的高功率密度户用逆变器及小型化充电桩产品中具有巨大的应用潜力。本文揭示的p-GaN栅HEMT在重复短路下的退化机制及恢复动力学,对于优化阳光电源产品的驱动电路设计、短路保护策略及器件选型具有重要参考价值。建议研发团队在开发下一代高频、高效电力电子变换器时,...
电动力推进系统中高压电源磁集成变压器的轻量化设计
Lightweight Design of Magnetic Integrated Transformer for High Voltage Power Supply in Electro-Aerodynamic Propulsion System
Zhenxing Zhao · Jijia Zhu · Yu-Xing Dai · Jun Wang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
电动力推进无人机(EAD-UAV)对重量要求极高。由于磁性元件和绝缘材料过重,LCC高压电源的比功率难以满足需求。本文旨在通过优化磁芯和绝缘材料,提升LCC高压电源的比功率。
解读: 该研究聚焦于高功率密度与轻量化设计,对阳光电源的核心业务(如组串式逆变器、储能PCS)具有参考价值。虽然EAD-UAV属于航空领域,但其磁集成技术和高压绝缘优化方法可迁移至阳光电源的下一代高功率密度光伏逆变器及储能变流器设计中。建议研发团队关注文中关于磁芯损耗优化与绝缘材料轻量化的具体方案,以进一步...
一种用于改善轻载下电能质量补偿的混合信号控制器自重构特性
Self-Reconfiguration Property of a Mixed Signal Controller for Improving Power Quality Compensation During Light Loading
Man-Chung Wong · Yan-Zheng Yang · Chi-Seng Lam · Wai-Hei Choi 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年10月
本文提出了一种基于FPAA-FPGA/DSP的混合信号控制器,在电能质量补偿方面优于传统数字控制器。该方案具备自适应信号调理、实时可编程性、高灵活性、并行计算能力及易于实现等优势,特别针对轻载工况下的性能优化进行了研究。
解读: 该研究提出的混合信号控制架构(FPAA+FPGA/DSP)在提升控制灵活性和实时响应速度方面具有显著优势。对于阳光电源的组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器(PCS)而言,该技术可有效解决轻载工况下的谐波抑制和电能质量优化问题,提升系统在复杂电网环境下的适应性。建议研发...
用于中压直流配电网的具有交错Buck集成和宽电压范围的分支共享模块化多电平直流变压器
Branch-Sharing Modular Multilevel DC Transformer With Interleaved Buck-Integrated and Wide Voltage Range for MVDC Distribution Grids
Guangfu Ning · Sheng Yang · Ben Dai · Guo Xu 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
本文提出了一种结合双有源桥(DAB)特性的交错Buck集成分支共享模块化多电平直流变压器(DCT)。该结构在中压直流(MVDC)侧采用分支共享模块化多电平变换器,作为DAB的原边;低压直流侧则采用交错结构,实现了宽电压范围下的高效功率变换。
解读: 该拓扑结构在MVDC侧采用模块化多电平技术,在低压侧集成交错Buck,非常契合阳光电源PowerTitan系列大功率储能系统及中压直流接入场景的需求。其宽电压范围特性有助于提升储能系统在电池电压波动时的效率与灵活性。建议研发团队关注该拓扑在降低系统损耗及提高功率密度方面的潜力,可将其作为下一代高压储...
基于三模谐振器的多功能多路滤波功分器设计
Design of Multifunctional Multiway Filtering Power Dividers Based on Tri-Mode Resonators
Chi-Feng Chen · Yu-Sheng Zeng · Yi-Chen Yeh · Tsang-Ning Tien 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2024年11月
本文提出了一种用于多路滤波功率分配器的创新设计方法,该方法可在紧凑封装中同时实现功率分配和滤波功能。在这种方法中,采用三模谐振器来实现电路小型化和宽阻带。为验证该方法的有效性,设计并制作了基于三模加载短截线谐振器的四路、六路和八路滤波功率分配器;它们的电路面积较小,分别小于 $0.089\lambda _{g}^{2}$ 、 $0.108\lambda _{g}^{2}$ 和 $0.102\lambda _{g}^{2}$ 。研究发现,引入额外的传输零点可以提高频率选择性和阻带衰减。此外,加入合...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于三模谐振器的多路滤波功分器技术在射频电路设计领域具有显著创新性,对我司光伏逆变器和储能系统的电磁兼容性能提升具有潜在应用价值。 该技术的核心优势在于将功率分配与滤波功能集成于紧凑封装中,实现了电路小型化(面积小于0.11λg²)和宽阻带特性。对于阳光电源的产品线而...
纳米晶高频变压器振动与噪声特性的仿真与实验验证
Simulation and Experimental Verification of Vibration and Noise Characteristics of Nanocrystalline High-Frequency Transformer
Pengning Zhang · Yajin Yang · Ze Liu · Ning Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
高频变压器(HFT)是电力电子变压器的核心部件,但高频变压器在正常运行过程中的振动和噪声问题较为严重。因此,本文对高频变压器的振动噪声特性进行了研究。首先,研究了高频变压器的振动机理,推导了引起高频变压器振动的电磁力模型,并建立了高频变压器的电磁 - 机械 - 声学多物理场耦合模型。然后,基于该模型研究分析了高频变压器在正弦波和方波激励下的振动和噪声特性。结果表明,当激励频率为 5 kHz 时,正弦波激励下的主要振动频率为 10 kHz。对于方波激励,主要频率为 10、20 和 30 kHz,声...
解读: 从阳光电源的业务角度来看,这项关于纳米晶高频变压器振动噪声特性的研究具有重要的工程应用价值。高频变压器是我司光伏逆变器、储能变流器及电力电子变压器等核心产品的关键部件,其振动噪声问题直接影响产品的市场竞争力和用户体验。 该研究建立的电磁-机械-声学多物理场耦合模型,为我司产品设计提供了重要的理论工...
风电场在中长期滚动交易中的策略性投标:一种双层多智能体深度强化学习方法
Strategic bidding of wind farms in medium-to-long-term rolling transactions: A bi-level multi-agent deep reinforcement learning approach
Yi Zheng · Jian Wang · Chengmin Wang · Chunyi Huang 等6人 · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.383
摘要 随着可再生能源在电力市场中渗透率的不断提高,边际电价受到抑制,给风电生产商的盈利能力带来了挑战。为此,有效的中长期(MLT)滚动交易能够对冲现货市场价格风险,提升盈利水平。然而,传统的投标方法往往难以捕捉风电出力及交易动态在较长时间跨度内的复杂不确定性。本文提出了一种专为优化风电中长期滚动交易而设计的双层多智能体深度强化学习(DRL)方法。该方法创新性地将Black–Scholes模型与Hamiltonian函数相结合,构建了一个最优决策框架,能够在短期投标效率与长期战略定位之间实现平衡。...
解读: 该深度强化学习竞价策略对阳光电源储能系统(ST系列PCS、PowerTitan)具有重要应用价值。通过双层多智能体优化框架,可提升风储联合系统在中长期电力市场的收益能力,有效对冲现货价格风险。其时空建模技术可集成至iSolarCloud平台,实现储能参与市场交易的智能决策,优化充放电策略。结合阳光电...
低频感应加热应用AC/AC MMC的变开关频率控制
Variable Switching Frequency Control of AC/AC MMC for Low Frequency Induction Heating Applications
Gelin Huang · Fujun Ma · Shanwei Fan · Cheng Yang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
在特殊钢生产中,中间包感应加热电源在高温、密闭、高粉尘环境下运行,器件散热困难导致变换器内部元件损耗增加。针对应用于低频感应加热领域的AC/AC MMC变换器提出变开关频率主动热控制策略。通过建立热阻抗模型详细分析损耗特性和热摆动特性。针对双基频结构创新性提出三重傅里叶积分变换,推导电网电流的精确数学表达式。考虑并网电流THD、效率和结温,建立开关频率优化数学模型。仿真和实验结果证明所提控制策略降低结温摆动和系统损耗的有效性。
解读: 该变频主动热控制技术对阳光电源工业加热和特殊应用场景变换器有重要优化价值。变开关频率优化方法可应用于ST储能变流器的多工况运行模式,平衡效率和热管理。三重傅里叶变换谐波分析技术对复杂多频系统的电能质量优化有借鉴意义。该技术对PowerTitan大型储能系统的热管理策略和损耗优化有参考价值,可延长器件...