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基于LCL型升压变换器的光伏应用中利用频谱分析检测直流串联电弧故障能力
DC Series Arc Fault Detection Capability With Frequency Spectrum Analysis Using LCL-Type Boost Converter for PV Applications
Byungki Kim · Mina Kim · Wan Kim · Hwa-Pyeong Park · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年2月
模块级电力电子技术可实现每个光伏（PV）面板的最大发电量。然而，这增加了光伏面板与直流/直流转换器之间发生电弧故障的可能性。损坏和松动的连接器可能引发直流串联电弧故障。此前，基于光伏电流的频域分析，如傅里叶变换和小波变换，被广泛用于串联电弧故障检测。然而，根据系统配置的不同，电弧故障检测性能并不稳定。本文基于功率转换器的阻抗，通过频谱分析来研究直流串联电弧故障检测能力。从电弧故障状态的特性来看，包含LCL型滤波器的升压转换器可在频域分析中明确电弧故障状态。在考虑串联电弧故障检测和功率转换的同时，...
解读: 从阳光电源组件级电力电子产品和光伏系统安全角度分析，该论文提出的基于LCL型升压变换器的直流串联电弧故障检测技术具有重要的工程应用价值。 在组件级功率优化器（Module-Level Power Electronics）场景中，每块光伏组件配备独立DC/DC变换器虽能实现最大功率点跟踪，但确实增加...
具有可调中间态的P型三值逻辑MOSFET
P-Type Ternary Logic MOSFET With Tunable Middle State Using Bidirectional Threshold Switching
Jeong-A Han · Jung-Woo Lee · Joon-Kyu Han · Do-Wan Kim 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2024年11月
本文展示了一种 p 型三值逻辑金属氧化物半导体场效应晶体管（P - TMOS），它是此前报道的 n 型三值逻辑金属氧化物半导体场效应晶体管（N - TMOS）的互补器件，而互补标准三值反相器的构建一直缺少该器件。P - TMOS 由一个 PMOS 和一个 n 型阈值开关（TS）串联组成。虽然 PMOS 决定了三值逻辑器件的类型，但 TS 尽管是 n 型器件，却同时具备 n 型和 p 型特性，使其具有双向性，并在三值逻辑中拥有可调节的中间状态。这种可调节的中间状态对于平衡噪声容限和控制功耗 - 延...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项P型三态逻辑MOSFET技术为我们的核心产品带来了值得关注的创新方向。该技术通过PMOS与n型阈值开关的串联结构，实现了可调谐的中间态，补全了三态逻辑互补体系，这对我们的光伏逆变器和储能系统的控制电路优化具有潜在应用价值。 在光伏逆变器领域，三态逻辑器件可为功率开关控...
基于非反相升降压变换器的组串级电弧故障检测能力研究
DC Series Arc Fault Detection Capability with Non-Inverting Buck-Boost Converter for Module-Level Power Electronics Applications
SeungJin Chang · Daeseok Cha · Jeongsik Choi · Jung-Hoon Ahn 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
组件级电力电子设备可优化每块光伏面板的发电效率，但增加了其与DC-DC变换器间发生直流串联电弧故障的风险。连接器损坏或松动易引发电弧故障。传统方法多采用傅里叶变换或小波变换等频域分析技术进行检测，但其效果受系统配置影响较大。本文通过分析电弧电阻特性，结合功率调制与信号处理实现电弧故障的检测与熄灭。针对非反相升降压（NIBB）变换器的控制自由度，设计了适用于电弧与光伏特性的占空比调制策略。提出一种基于时域分析的混合算法，可有效区分正常与电弧故障状态，并在正常工况下最大化发电效率。800W样机实验验...
解读: 该非反相升降压变换器的直流电弧故障检测技术对阳光电源组件级电力电子产品具有重要应用价值。针对SG系列光伏逆变器的组串优化器和功率优化器模块，该时域混合检测算法可有效替代传统频域方法，降低系统配置依赖性，提升电弧故障识别准确率。所提占空比调制策略可集成至阳光现有MPPT算法框架，在保障安全的同时最大化...