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基于LTP理论的变换器主导电力系统稳定性分析的截断阶数选择方法
Truncation Order Selection Method for LTP-Theory-Based Stability Analysis of Converter Dominated Power Systems
Huoming Yang · Sibylle Dieckerhoff · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
本文针对变换器主导电力系统的小信号稳定性分析，研究了线性时周期（LTP）模型的特征值计算问题。提出了一种自适应截断阶数选择方法，旨在计算精度与效率之间取得平衡。通过严格的理论分析和针对跟网型电压源变换器及改进IEEE 13节点系统的案例研究，验证了该方法的有效性。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统在全球大规模应用，电网环境日益复杂（如弱电网、高比例电力电子化）。LTP理论是分析变换器并网稳定性的核心工具，但计算复杂度高。本文提出的自适应截断方法能显著提升iSolarCloud智能运维平台后台仿真或逆变器嵌入式控制算法...
模块化多电平变换器模型预测控制与级联控制的实验对比
Experimental Comparison of Model Predictive Control and Cascaded Control of the Modular Multilevel Converter
Jan Bocker · Benjamin Freudenberg · Andrew The · Sibylle Dieckerhoff · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年1月
本文评估了模块化多电平变换器（MMC）的两种控制方案。针对中压应用场景，研究了低子模块数量的MMC拓扑，并采用脉宽调制（PWM）技术。文中开发了一种模型预测控制（MPC）算法，并与基于传统方法的级联控制方案进行了实验对比。
解读: MMC技术是阳光电源在大功率中压光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）领域的重要技术储备。随着电网对电能质量及系统动态响应要求的提升，MPC算法凭借其快速的瞬态响应和多目标优化能力，在复杂电网环境下具有显著优势。建议研发团队关注该对比研究中MPC在低子模块数下的控制性能表现，将其优化...
基于准方波零电压开关滞环电流控制的高效通信功率转换
Efficient Talkative Power Conversion With Quasi-Square-Wave Zero-Voltage Switching Hysteretic Current Control
Stefan Mönch · Carsten Kuring · Xiaomeng Geng · Peter A. Hoeher 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种改进的模拟滞环电流控制方法，在无需额外硬件的情况下，通过将数据注入功率变换器的控制信号，实现了功率与数据的同步传输。研究以半桥GaN变换器为例，验证了该方法在保持99.1%高效率的同时，实现了高效的准方波零电压开关（ZVS）性能。
解读: 该技术通过控制信号实现功率与数据同步传输，无需额外硬件，对阳光电源的户用光伏逆变器及微型逆变器产品具有重要参考价值。随着GaN器件在小型化、高频化产品中的普及，该方案有助于优化电路拓扑，提升功率密度。建议研发团队关注其在iSolarCloud智能运维平台数据回传中的潜在应用，通过功率链路实现设备状态...
一种采用双栅极的单片双向GaN-on-AlN/SiC功率晶体管的特性与运行
Characteristics and Operation of a Monolithic Bidirectional GaN-on-AlN/SiC Power Transistor Employing Dual-Gate
Xiaomeng Geng · Mihaela Wolf · Carsten Kuring · Nick Wieczorek 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文展示了一种新型650 V/110 mΩ单片双向GaN-on-AlN/SiC开关，该器件采用双肖特基栅极结构，具备背栅抗扰性，可实现无性能损耗的片上集成。单片双向GaN开关（MBDS）在需要双向电压阻断能力的变换器拓扑中展现出巨大潜力。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及微型逆变器产品线具有重要意义。GaN单片双向开关能显著简化双向DC-DC变换器拓扑，减少器件数量，从而提升功率密度并降低系统体积。对于追求极致轻量化和高效率的户用储能及充电桩应用，该器件可有效降低开关损耗。建议研发团队关注其在双向功率流控制中的可靠性表现，并评估其在...
基于高压氮化铝陶瓷基板集成的氮化镓多芯片半桥功率模块
GaN-Based Multichip Half-Bridge Power Module Integrated on High-Voltage AlN Ceramic Substrate
Carsten Kuring · Mihaela Wolf · Xiaomeng Geng · Oliver Hilt 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
本文提出了一种集成两个600V/170mΩ氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管的半桥功率模块。该设计通过集成栅极驱动级和部分直流母线电容，有效降低了寄生电路参数，并利用高压氮化铝（AlN）陶瓷基板实现了高效的散热方案，旨在提升电力电子系统的效率与功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及小型化储能系统（如PowerStack）具有重要参考价值。随着功率密度要求的提升，GaN器件在小功率段的应用趋势明显。通过采用AlN基板和集成化设计，可显著降低寄生电感，提升开关频率，从而减小被动元件体积。建议研发团队关注该模块的散热集成方案，将其应用于下一代高频、...
关于单片集成GaN-on-AlN/SiC晶体管的实验研究
Experimental Investigation of GaN-on-AlN/SiC Transistors With Regard to Monolithic Integration
Xiaomeng Geng · Nick Wieczorek · Mihaela Wolf · Carsten Kuring 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文介绍了新型GaN-on-AlN/SiC功率HEMT器件。相比传统的GaN-on-Si HEMT，该器件有效克服了公共衬底引起的背栅效应，显著提升了器件性能，为实现功率器件的单片集成提供了技术路径。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及电动汽车充电桩领域对高功率密度和小型化的追求，GaN器件的应用至关重要。该研究提出的GaN-on-AlN/SiC技术通过抑制背栅效应，解决了单片集成中的关键瓶颈，有助于进一步减小逆变器及充电模块的体积，提升开关频率。建议研发团队关注该技术在下一代高频、高效率功率模块中的...
面向应用的氮化镓高电子迁移率晶体管阈值电压偏移——测试平台与实验结果
Application-Oriented Threshold Voltage Shift of GaN-HEMTs – Test Bench and Results
Benedikt Kohlhepp · Daniel Breidenstein · Niklas Stöcklein · Thomas Dürbaum 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月
由于低导通电阻和快速开关特性，GaN-HEMT在高效功率变换器中具有广阔前景。然而，半导体结构中的电荷捕获效应会导致器件参数退化，除导通电阻恶化外，还引发阈值电压漂移，进而影响开关行为、增加损耗，并可能导致米勒自开启。数据手册通常未提供该效应的详细信息，设计者需自行测量。温度、漏极与栅极偏置及开关条件等多种因素影响电荷捕获，其时间常数从微秒至小时量级不等。为此，本文基于常规电力电子实验室设备，提出一种低成本、贴近实际应用工况的阈值电压测试方案。器件工作于硬开关或软开关模式，通过短时中断运行进行阈...
解读: 该GaN-HEMT阈值电压漂移测试技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。研究揭示硬开关下阈值电压漂移达1V（初始1.1V），直接影响ST储能变流器和SG光伏逆变器的开关损耗与可靠性。测试方法可应用于：1）ST系列储能PCS的GaN器件选型与驱动参数优化，避免米勒自开启风险；2）1500V光伏系统中...