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一种具有无损电流检测和无缝切换的四开关Buck-Boost变换器高效率控制方法
A High-Efficiency Control Method WITH Lossless Current Sensing and Seamless Transition for Four-Switch Buck–Boost Converter
Qi Liu · Qi Xu · Qinsong Qian · Song Ding 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
四开关 Buck - Boost 变换器的四边形控制方法可使所有功率开关实现零电压开关（ZVS），从而实现高功率密度。然而，为确保 ZVS 的实现，需要对电感电流进行采样和调节，这会引入额外损耗并降低效率。本文提出了一种基于无损电流采样的高效控制策略，该策略可在所有工况下使电感电流幅值最小。此外，为确保不同模式间的平稳切换，当输入电压接近输出电压时，插入了一种过渡模式。最后，搭建了输入电压为 40 - 60V、输出参数为 48V/6A 的实验样机，以验证所提出的采样电路和控制策略的有效性。样机的...
解读: 从阳光电源业务视角来看，这项四开关Buck-Boost变换器的高效控制技术具有显著的应用价值。该技术通过无损电流采样和无缝模式切换实现了98.88%的峰值效率，这对我们的光伏逆变器和储能变流器产品线具有直接的技术借鉴意义。 在光伏系统应用场景中，该技术的宽输入电压范围（40-60V）和高效率特性与...
基于4H-SiC MOSFET的ANN建模用于极端温度应用的SiC放大器设计与验证
Design and Verification of SiC Amplifiers for Extreme Temperature Applications Based on ANN Modeling of 4H-SiC MOSFETs
Wenhao Yang · Yuyin Sun · Mengnan Qi · Shikai Sun 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年8月
本研究提出了一种基于高精度人工神经网络（ANN）的碳化硅（SiC）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）建模框架，该框架在较宽的温度范围（27 °C - 500 °C）内实现了误差小于1.2%的高精度建模。所开发的模型可对碳化硅集成电路进行可靠的SPICE仿真，有助于高温模拟电路的设计和实验验证。采用pMOS电流源负载的单级共源（CS）放大器在500 °C时的最大低频增益达到25.5 dB，而两级放大器在500 °C时可实现52.5 dB的增益，单位增益带宽（UGBW）为220...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于人工神经网络的SiC MOSFET建模技术具有重要的战略价值。该研究实现了27°C至500°C宽温度范围内误差小于1.2%的高精度器件模型，为极端环境下的功率电子应用提供了可靠的设计工具。 对于光伏逆变器和储能系统而言，该技术的核心价值体现在三个层面：首先，高温工...
具有自供电功能的光电忆阻器用于动态信息识别
Photoelectric Memristor With Self-Powered for Dynamic Information Recognition
Dong-Liang Li · Zhi-Long Chen · Xin-Gui Tang · Qi-Jun Sun 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年5月
仿生视觉系统可实现对外界信息的光感知与图像处理。光电突触器件是该系统的基本单元。本文提出一种基于HfO2/Bi4Ti3O12（BIT）异质结的具突触行为的光电忆阻器，通过异质结中光生载流子的捕获与释放产生持续光电流（PPC）。在光脉冲刺激下可模拟多种突触行为，如双脉冲易化、脉冲数依赖可塑性及脉冲宽度依赖可塑性，并实现短时记忆（STM）向长时记忆（LTM）的转变。构建3×5阵列，利用器件时间动态特性区分动态输入。由光电突触器件构建的物理储层不仅提升数据处理速度，还实现高效数据存储，为图像、语音识别...
解读: 该光电忆阻器技术对阳光电源储能系统的智能化升级具有前瞻性启发价值。其基于HfO2/BIT异质结的突触行为特性，可应用于ST系列储能变流器的智能故障诊断模块，通过模拟生物视觉系统实现光伏阵列热斑、组件异常的实时图像识别。持续光电流特性与短时/长时记忆转换机制，可优化iSolarCloud云平台的预测性...
基于机器学习的多浮置埋层LDMOS器件击穿电压建模与优化
Machine Learning-Based Modeling and BV Optimization for LDMOS With Multifloating Buried Layers
Zhen Cao · Qi Sun · Qiaowei Peng · Biao Hou 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年12月
本文介绍了一种利用机器学习（ML）优化具有多浮动埋层（MFBL）的横向双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管（LDMOS）器件击穿电压（BV）的新方法。本研究摒弃了传统复杂的物理推导方法，将神经网络与遗传算法相结合，构建了一个自适应优化框架。首先，我们分析了MFBL LDMOS的物理特性，以确定影响BV性能的关键参数，并确定其合理取值范围。然后，通过TCAD仿真生成数据集，并应用卷积神经网络（CNN）建立MFBL LDMOS的BV预测模型。在后续阶段，采用遗传算法对结构参数进行自适应优化，从而推导出...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的基于机器学习优化多浮埋层LDMOS器件击穿电压的方法具有重要的战略价值。LDMOS作为功率半导体的核心器件，广泛应用于我司光伏逆变器和储能变流器的功率转换模块中，其击穿电压性能直接影响系统的功率密度、转换效率和可靠性。 该技术的核心价值在于突破了传统物理推导方...
一种基于载波实现的三电平简化中点箝位逆变器新型SVM策略
A Novel SVM Strategy With Carrier-Based Implementation for Three-Level Simplified Neutral-Point-Clamped-Inverters
Zifan Lin · Qingle Sun · Qi Guan · Herbert Ho-Ching Iu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
近年来，人们对三电平简化中性点钳位（3L - SNPC）逆变器展开了研究，以挖掘其在电力驱动和智能电网领域的应用潜力。遗憾的是，几乎所有关于3L - SNPC逆变器的现有论文都聚焦于控制技术的开发，而基于载波的空间矢量调制方案实现方法以及不同运行条件下相关的变流器损耗分析却付诸阙如。实际上，这两点对于工业应用至关重要。为填补这一研究空白，本文提出了一种适用于3L - SNPC逆变器的基于载波的简单空间矢量调制策略实现方法，有助于降低实现成本和复杂度。此外，通过实验对比了3L - SNPC逆变器在...
解读: 从阳光电源的业务角度来看，这项关于三电平简化中点钳位（3L-SNPC）逆变器的载波实现空间矢量调制策略研究具有重要的工程应用价值。该技术直接契合公司在光伏逆变器和储能变流器产品线的核心需求。 **技术价值分析：** 3L-SNPC拓扑相比传统两电平逆变器具有更低的开关应力和更优的输出波形质量，这对...
一种带分布式储能的直流互联变换器用于直流微网中的有功功率分配
A Partially Rated Interlinking Converter With Distributed Energy Storage for Active Power Sharing in DC Microgrids
Hanwen Zhang · Haoyuan Yu · Pingyang Sun · Xiangchen Zhu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
部分额定直流互联变换器以其高增益功率调节能力而闻名，这种能力能够有效地在直流微电网（DCMG）之间协同调节有功功率。为解决直流微电网中可再生能源的间歇性问题，将储能单元（ESU）集成到这些变换器中已成为一项更高的要求。本文提出了一种集成分布式储能单元的部分额定多端口互联变换器（PMIC）。该部分额定多端口互联变换器可控制直流线路上的浮动电压和双向并联电流，确保储能单元在低直流母线电压下运行时实现完全电气隔离。它能够调节多向功率流，并在用电高峰和低谷时段实现功率平衡。本文为部分额定多端口互联变换器...
解读: 从阳光电源直流微网和储能系统业务角度来看，这篇论文提出的部分容量多端口互联变换器（PMIC）技术具有显著的战略价值。该技术通过低容量变换器实现高增益功率调节，有效解决了直流微网中多子网间功率协同和储能集成的核心难题，与我司在分布式光伏并网、储能系统集成方面的技术路线高度契合。 技术价值方面，PMI...
一种不对称故障下两级式光伏并网系统的多目标双层LVRT控制策略
A Multi-Objective Bi-Level LVRT Control Strategy for Two-Stage PV Grid-Connected System Under Asymmetrical Faults
Yiqian Wang · Qi Zhao · Wen Zhang · Tingting Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年1月
随着光伏系统在电力系统中的渗透率不断提高，光伏并网系统的低电压穿越（LVRT）控制受到广泛关注。本文提出一种适用于两级式光伏并网系统的多目标双层LVRT控制策略，在不对称故障下兼顾正负序电压支撑能力与系统安全运行。交流层控制网侧逆变器，直流层调节升压变换器。交流层实施电网电压支撑策略，提升公共耦合点的正负序电压；通过自适应调节电流参考值，在实现最大电压支撑的同时抑制逆变器过流与直流链路电压振荡。直流层根据交流层提供的功率参考，利用补偿电流快速稳定直流电压。仿真与实验结果验证了该策略在不同工况下的...
解读: 该多目标双层LVRT控制策略对阳光电源SG系列光伏逆变器及PowerTitan储能系统具有重要应用价值。其双层协同控制架构可直接应用于两级式拓扑产品：网侧逆变器实现电网电压支撑与过流抑制，DC/DC变换器快速稳定直流母线电压。该策略的自适应电流参考调节机制可增强阳光电源产品在不对称故障下的正负序电压...
基于混合并网变换器的多功能消弧装置
A Multifunctional Arc Suppression Device Based on Hybrid Grid-Connected Converters
Zejun Huang · Qi Guo · Chunming Tu · Kai Sun 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月
由于消弧装置在正常运行和单相接地故障时的电压幅值不同，导致成本高、模块利用率低的问题较为严重。为此，提出一种具备无功补偿和故障调节能力的集成式并网变流器（IGCC）。首先，本文介绍了IGCC的拓扑结构和运行机制。通过改进传统消弧装置，形成一种结合中性点钳位（NPC）和级联H桥的通用单元。在NPC模块中增加第四桥臂并与消弧电感相连，实现了两种结构的集成。NPC单元的接入不仅减少了传统消弧装置的模块数量，还为消弧装置和无功补偿装置提供了一个集成端口。其次，对IGCC的有源和无源部分参数进行了优化设计...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于混合并网变流器的多功能消弧装置技术具有显著的战略价值。该技术通过整合中性点钳位型（NPC）和级联H桥拓扑，实现了无功补偿与故障调节的一体化设计，这与我司在光伏逆变器和储能系统领域追求的高集成度、多功能化发展方向高度契合。 该技术的核心创新在于通过在NPC模块中增加...
具有稳态与暂态运行优化方法的混合多功能灭弧逆变器
Hybrid Multifunctional Arc Suppression Inverter With Its Steady and Transient State Operation Optimization Method
Zejun Huang · Qi Guo · Zekun Xiao · Chunming Tu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
混合式消弧装置（HASD）是一种先进的装置，可用于消弧、无功补偿和故障调节。然而，HASD 在模式切换时的暂态问题较为突出。此外，HASD 在单相接地（SLG）故障期间会消耗有功功率，且通常需要额外的直流供电装置。为大幅降低 HASD 的成本，本文提出了一种基于附加回路的直流母线电压控制策略。与传统策略相比，所提出的控制策略无需添加额外的直流供电装置，即可从电网吸收有功功率。其次，提出了一种暂态优化方法，以实现 HASD 不同功能之间的灵活转换。在灵活切换过程中，消弧电流的指令值从 0 增加到最...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项混合多功能消弧逆变器技术与我们在光伏并网逆变器和储能系统领域的核心能力高度契合，具有显著的战略价值。 该技术的核心创新在于通过改进的直流母线电压控制策略，实现了消弧装置在单相接地故障时从电网吸收有功功率，从而省去了传统方案中必需的独立直流电源设备。这一突破对阳光电源而...