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考虑开关纹波相互作用的级联系统稳定性问题
Stability Issue of Cascaded Systems With Consideration of Switching Ripple Interaction
Xin Li · Xinbo Ruan · Xiaoling Xiong · Qian Jin 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年7月
本文探讨了级联变换器系统中的阻抗稳定性问题。研究指出，源变换器与负载变换器之间的开关纹波相互作用（SRI）会改变源变换器的PWM增益，进而影响系统的截止频率和相位裕度，对级联系统的稳定性分析提出了新的修正要求。
解读: 该研究对阳光电源的组串式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统具有重要指导意义。在光储耦合或多机并联场景下，变换器间的开关纹波耦合可能导致系统谐振或控制失稳。建议研发团队在iSolarCloud智能运维平台及逆变器控制算法中，引入考虑SRI效应的阻抗建模方法，优化弱电网下的并...
用于开关-线性混合包络跟踪电源的准交错电流控制
Quasi-Interleaved Current Control for Switch-Linear Hybrid Envelope-Tracking Power Supply
Yazhou Wang · Xinbo Ruan · Qian Jin · Yang Leng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年6月
包络跟踪（ET）技术能显著提升无线通信系统中功率放大器的效率。在ET电源架构中，开关-线性混合（SLH）结构兼具高跟踪带宽与高效率优势。本文提出了一种串并联形式的SLH ET电源实现方案，包含多电平转换器等核心模块，通过准交错电流控制提升了系统性能。
解读: 该文献探讨的开关-线性混合（SLH）架构及多电平转换技术，主要应用于高频通信电源领域，与阳光电源现有的光伏逆变器、储能PCS及充电桩产品线在应用场景上存在差异。然而，其核心的“多电平拓扑”与“高效率电流控制策略”在电力电子领域具有通用性。建议研发团队关注该文献中的准交错控制技术，以探索其在提升阳光电...
直流-直流变换器环路增益及其测量的重新思考
Reconsideration of Loop Gain and Its Measurement in DC–DC Converters
Xinbo Ruan · Chun Xiong · Xin Li · Xiaoling Xiong 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年7月
本文探讨了直流-直流变换器环路增益测量中常用的调制信号扰动法与脉冲扰动法。研究指出，由于注入的小信号扰动形式不同，两种方法测得的环路增益结果存在不一致性，现有平均模型难以区分这种差异。
解读: 环路增益的准确测量是保证电力电子变换器稳定性的核心。阳光电源的组串式光伏逆变器、PowerTitan储能系统中的双向DC-DC变换器以及电动汽车充电桩，均高度依赖高精度的控制环路设计。该研究揭示了不同扰动测量方案的局限性，对公司研发团队优化DC-DC变换器的控制参数整定、提升系统并网稳定性和瞬态响应...
E类DC-DC变换器的变开关频率开关控制
Variable Switching Frequency ON–OFF Control for Class E DC–DC Converter
Ying Li · Xinbo Ruan · Li Zhang · Jiandong Dai 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年9月
本文研究了在20MHz开关频率下运行的开关控制型E类DC-DC变换器的效率提升问题。研究发现，在开关控制模式下，变换器在导通期间的输入功率随输入电压升高而增加，通过提高开关频率可有效降低该功率。基于此发现，提出了一种变开关频率控制策略。
解读: 该文献探讨的20MHz超高频E类变换器技术，目前主要应用于射频或极小功率电源领域，与阳光电源现有的光伏逆变器（组串式/集中式）及储能系统（PowerTitan/PowerStack）主流功率等级（kW至MW级）存在较大技术跨度。虽然该高频化思路对提升功率密度有参考价值，但考虑到目前电力电子器件在高频...
针对大调制纹波幅值的DC-DC变换器扩展频率范围的小信号模型
Small-Signal Models With Extended Frequency Range for DC–DC Converters With Large Modulation Ripple Amplitude
Xin Li · Xinbo Ruan · Qian Jin · Mengke Sha 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年9月
本文分析了脉宽调制（PWM）产生的边带效应及其对闭环控制的混叠影响。通过将PWM边带效应的关键信息纳入模型，有效提升了DC-DC变换器小信号模型的精度，特别是在大调制纹波幅值工况下，为高性能电力电子变换器的控制设计提供了理论支撑。
解读: 该研究对阳光电源的组串式逆变器及储能PCS（如PowerTitan系列）中的DC-DC变换环节具有重要指导意义。在光储系统中，随着开关频率提升和功率密度增加，大纹波下的控制精度直接影响系统的动态响应和稳定性。通过引入该文提出的扩展频率范围小信号模型，研发团队可优化闭环控制策略，提升变换器在复杂电网环...
开关-线性混合包络跟踪电源中变换器交互的消除
Elimination of the Interaction of the Converters in Switch-Linear Hybrid Envelope Tracking Power Supplies
Yazhou Wang · Xinbo Ruan · Qian Jin · Huan Xi 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年2月
开关-线性混合（SLH）包络跟踪（ET）电源结合了开关变换器与线性放大器的优势，实现了高效率与高带宽。本文针对该架构中变换器间的交互问题进行了研究，提出了消除交互影响的方案，以提升电源系统的整体性能与稳定性。
解读: 该文献研究的开关-线性混合（SLH）技术主要应用于高频射频功率放大器领域，旨在提升效率与带宽。对于阳光电源而言，该技术与目前主流的光伏逆变器、储能变流器（PCS）及风电变流器等大功率电力电子设备的技术路径差异较大。虽然其核心涉及变换器间的交互控制与效率优化，对提升iSolarCloud智能运维平台下...
模块化多电平变换器子模块故障诊断与容错控制方法综述
Review of Fault Diagnosis and Fault-Tolerant Control Methods of the Modular Multilevel Converter Under Submodule Failure
Qian Xiao · Yu Jin · Hongjie Jia · Yi Tang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
模块化多电平变换器（MMC）因其模块化结构和优异的谐波性能，在交流和直流转换应用中备受关注。然而，大量的功率开关增加了子模块（SM）故障的风险，这对MMC的安全可靠运行提出了巨大挑战。本文详细综述了MMC在子模块故障下的故障诊断与容错控制方法。
解读: MMC拓扑在阳光电源的高压大功率储能系统（如PowerTitan系列）及大型光伏并网系统中具有重要应用潜力。随着系统容量向高压化、大功率化发展，MMC的可靠性直接影响电站的运维成本。本文提出的故障诊断与容错控制策略，可优化iSolarCloud智能运维平台对变换器内部状态的实时监测能力，降低因单点故...
考虑脉宽调制效应的DC-DC变换器近似离散时间建模
Approximate Discrete-Time Modeling of DC–DC Converters With Consideration of the Effects of Pulse Width Modulation
Xin Li · Xinbo Ruan · Qian Jin · Mengke Sha 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年8月
针对Boost和Buck-Boost等输出电流脉动的DC-DC变换器，前沿或后沿PWM调制会导致截然不同的动态行为。传统平均模型难以捕捉该现象，而离散时间模型可有效预测。本文提出了一种考虑PWM效应的近似离散时间建模方法，以精确描述变换器的动态特性。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线具有重要指导意义。在光伏组串式逆变器（Boost升压电路）及储能变流器（双向DC-DC）中，高频开关下的电流脉动对控制精度和稳定性影响显著。传统的平均模型在处理高频动态时存在局限，而本文提出的离散时间建模方法能更精确地设计控制环路，提升产品在复杂工况下的瞬态响应速度和并网...
横向键合与垂直集成大功率二极管模块的共模噪声及热性能对比研究
Comparison Study of Common-Mode Noise and Thermal Performance for Lateral Wire-Bonded and Vertically Integrated High Power Diode Modules
Chengcheng Yao · Zhongjing Wang · Wenwei Li · He Li 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年12月
本文研究了旨在优化共模（CM）噪声和热性能的功率模块设计。以高频全桥二极管整流器为案例，通过简化的CM等效模型和参数化研究，识别了影响CM噪声产生与抑制的关键因素。研究表明，合理的寄生参数设计与对称性对提升模块性能至关重要。
解读: 该研究关注功率模块的寄生参数优化与热管理，对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan储能变流器（PCS）设计具有重要指导意义。随着功率密度提升，高频下的共模噪声抑制与散热设计是提升产品效率与电磁兼容性（EMC）的核心。建议研发团队在下一代SiC功率模块封装选型中，参考文中关于垂直集成结构的分析，...
基于开关控制的E类DC-DC变换器优化参数设计与自适应占空比调节
Optimized Parameters Design and Adaptive Duty-Cycle Adjustment for Class E DC–DC Converter With on‐off Control
Ying Li · Xinbo Ruan · Li Zhang · Jiandong Dai 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年8月
本文针对E类DC-DC变换器，提出了一种优化的零电压开关（ZVS）运行条件，旨在最小化开关电压应力、均方根电流及电压谐波分量。通过优化开关时间，实现了在宽负载范围下的高效运行，并提出了自适应占空比调节策略，提升了变换器在开关控制模式下的性能。
解读: E类变换器凭借其高频特性，在小功率高频变换场景具有潜力。对于阳光电源而言，该技术可关注其在户用光伏优化器或小型化充电桩辅助电源中的应用，以提升功率密度。然而，由于E类变换器通常适用于固定频率或特定负载，在阳光电源主流的组串式逆变器（如SG系列）或大功率储能PCS（如PowerTitan）中，其应用受...
1.2kV平面型与沟槽型SiC MOSFET体二极管重复脉冲电流应力下的退化研究
Investigation on Degradation of 1.2-kV Planar and Trench SiC MOSFETs Under Repetitive Pulse Current Stress of Body Diode
Hengyu Yu · Michael Jin · Jiashu Qian · Monikuntala Bhattacharya 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
本文首次实验研究了1.2kV商用SiC MOSFET（平面栅、增强对称沟槽及非对称沟槽结构）的体二极管可靠性。通过提出的重复脉冲电流测试平台，在保证热限制的前提下实现了高电流测试。研究揭示了不同结构SiC MOSFET在体二极管导通应力下的退化机理，为功率器件选型与可靠性设计提供了重要参考。
解读: SiC MOSFET是阳光电源组串式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器及电动汽车充电桩的核心功率器件。随着公司产品向高功率密度、高效率方向演进，SiC器件的应用已成主流。本文针对不同结构SiC MOSFET体二极管在重复脉冲下的退化研究，对公司优化逆变器及PCS的死区时...
基于恒压与脉冲电压的商用碳化硅MOSFET时间相关介质击穿研究
Investigation of Time-Dependent Dielectric Breakdown on Commercial SiC MOSFETs Using Constant-Voltage and Pulse-Voltage
Michael Jin · Hengyu Yu · Monikuntala Bhattacharya · Jiashu Qian 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年8月
本研究在150°C条件下，采用脉冲电压时变介质击穿（PV - TDDB）和恒压时变介质击穿（CV - TDDB）方法，估算了两代商用平面碳化硅（SiC）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）的本征栅极氧化物寿命。与传统的恒压时变介质击穿（CV - TDDB）方法相比，所提出的PV - TDDB方法在相同的氧化物电场下预测的寿命显著更长，且估算的寿命更接近实际工作寿命。此外，分析了两种条件下的栅极泄漏电流行为。研究了栅极氧化物中的电荷俘获对栅极泄漏电流和寿命的影响，以及高频栅极电...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于SiC MOSFET栅氧化层时间相关介质击穿（TDDB）的研究具有重要的工程应用价值。SiC功率器件是我们光伏逆变器和储能系统中的核心元件，其可靠性直接影响产品的全生命周期性能和市场竞争力。 该研究的核心价值在于提出了脉冲电压TDDB测试方法（PV-TDDB），相...
一种基于级联H桥变换器储能系统的新型容错运行方法以避免过充
A Novel Fault-Tolerant Operation Approach for Cascaded H-Bridge Converter-Based Battery Energy Storage Systems to Avoid Overcharge
Qian Xiao · Haolin Yu · Yu Jin · Hongjie Jia 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年11月
摘要：基于传统基频零序电压（FFZSV）注入的容错运行方法，在低功率因数且子模块（SM）发生故障的情况下会导致功率反转，这使得基于级联 H 桥变流器的电池储能系统（CHB - BESS）存在过充风险。为解决这一问题，本文为 CHB - BESS 提出了一种新型容错运行方法。首先，分析了基于传统 FFZSV 注入方法的功率反转机理和过充风险。在此基础上，根据安全的 FFZSV 注入区域将 CHB - BESS 的运行状态划分为三个阶段，对 FFZSV 进行修正，并在必要时注入负序电流。这样，三相电...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项针对级联H桥变换器的容错运行技术具有重要的工程应用价值。级联H桥拓扑是阳光电源中高压储能系统的核心架构之一，其模块化设计在提升系统可靠性的同时，也带来了子模块故障时的功率管理难题。 该论文揭示的关键问题——低功率因数工况下传统零序电压注入方法导致的功率反向和过充...
商用1.2-kV SiC沟槽型MOSFET在重复短路应力下的失效与退化分析
Failure and Degradation Analysis of Commercial 1.2-kV SiC Trench MOSFETs Under Repetitive Short-Circuit Stress
Hengyu Yu · Michael Jin · Limeng Shi · Monikuntala Bhattacharya 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年2月
本研究对承受重复短路（RSC）应力的先进商用1.2 kV碳化硅（SiC）沟槽金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）的失效机制和退化模式进行了深入分析。对两种商用沟槽MOSFET，即增强型双沟槽MOSFET（RDT - MOS）和非对称沟槽MOSFET（AT - MOS），在最大单次短路（SC）能量的50%、漏源电压为800 V的条件下进行了测试。通过分析漏电流路径确定了失效机制，主要包括介电层的热致破裂以及高温导致的沟槽失效。与单次短路测试中失效主要由热失控驱动不同，重复短路应力下的失效归...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于1.2kV SiC沟槽MOSFET在重复短路应力下的失效机制研究具有重要的工程应用价值。SiC功率器件是我们光伏逆变器和储能变流器核心功率拓扑的关键元件，其可靠性直接影响系统的安全性和全生命周期成本。 该研究揭示了两种商用沟槽型SiC MOSFET在重复短路工况下...
商用1.2-kV碳化硅MOSFET烧入技术的分析与优化
Analysis and Optimization of Burn-In Techniques for Screening Commercial 1.2-kV SiC MOSFETs
Limeng Shi · Hengyu Yu · Michael Jin · Jiashu Qian 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年12月
老化测试技术是一种成熟的筛选方法，旨在消除碳化硅（SiC）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）栅极氧化物中的早期故障。尽管该技术应用广泛，但优化老化测试技术以提高其效率和可行性仍是一项重大挑战。本研究对经过老化测试后的商用1.2 kV SiC平面MOSFET的性能进行了研究，重点关注阈值电压（ ${V}_{\text {th}}\text {)}$ 、导通电阻（ ${R}_{\text {on}}\text {)}$ ）和亚阈值迟滞（Hy）等参数。对SiC MOSFET在老化...
解读: 作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商，阳光电源在产品中大量使用1.2kV SiC MOSFET作为核心功率器件。该论文针对SiC MOSFET老化筛选技术的优化研究，对提升我司产品可靠性和降低制造成本具有重要战略意义。 从业务价值角度，该研究直击SiC器件早期失效筛选的核心痛点。传统burn-...
基于可变对称约束的大时延信息物理电力系统稳定性分析
Variable Symmetry Constraints-Based Stability Analysis of Large Delayed Cyber-Physical Power System
Li Jin · Qian-Long Pan · Yong He · Chuan-Ke Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年10月 · Vol.73
本文提出一种基于可变对称约束的时延相关稳定性分析方法，通过挖掘新能源与控制回路的结构对称性，减少LMI决策变量数量，并引入可调参数适应动态稳定性条件，在保证精度前提下显著提升大规模时延电力系统（如含高比例新能源的DCPPS）的计算效率。
解读: 该研究对阳光电源ST系列PCS、PowerTitan储能系统及构网型光储电站的宽域协同控制具有重要参考价值。其可变对称约束思想可优化多机群PCS集群的分布式协同稳定判据，提升iSolarCloud平台在弱电网/长通信时延场景下的LFC与惯量响应鲁棒性。建议在PowerStack多机并联控制算法中嵌入...
1.2-kV平面栅与沟槽栅SiC MOSFET在体二极管重复脉冲电流应力下的退化研究
Investigation on Degradation of 1.2-kV Planar and Trench SiC MOSFETs Under Repetitive Pulse Current Stress of Body Diode
Hengyu Yu · Michael Jin · Jiashu Qian · Monikuntala Bhattacharya 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
本文首次通过实验研究了最新商用 1.2 千伏碳化硅（SiC）平面栅、增强型对称沟槽和非对称沟槽结构金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）的体二极管可靠性。所提出的测试平台通过重复脉冲电流模式，可在合理的热限制内实现大电流测试。实验结果揭示了大面积 1.2 千伏商用 SiC MOSFET 存在双极退化风险。对退化现象和机制进行了表征与分析，包括由衬底产生的基面位错（BPD）导致的第一象限和第三象限特性退化，以及由制造工艺产生的 BPD 导致的第三象限膝点电压（$V_{\text{on}}$）...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于1.2kV SiC MOSFET体二极管可靠性的研究具有重要的战略意义。SiC功率器件是我们光伏逆变器和储能变流器的核心部件，其可靠性直接影响系统的长期稳定运行和全生命周期成本。 该研究揭示的双极退化风险对我们的产品设计具有重要警示作用。在实际应用中，逆变器和储能...