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高功率密度功率模块的均匀高效嵌入式微流体冷却
Uniform and Efficient Embedded Microfluidic Cooling for High-Power-Density Power Modules
Weiyu Tang · Xiangbo Huang · Zhixin Chen · Kuang Sheng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
随着SiC功率模块功率密度的提升，传统封装在实现均匀高热通量散热方面面临挑战。本文开发了一种嵌入式微流体冷却SiC功率模块，通过集成微通道与纳米银烧结技术，实现了高效且均匀的散热，有效解决了高功率密度下的热管理瓶颈。
解读: 该技术对阳光电源的高功率密度产品线（如PowerTitan液冷储能系统及大功率组串式逆变器）具有重要参考价值。随着SiC器件在逆变器和PCS中的普及，散热已成为提升功率密度的核心瓶颈。嵌入式微流体冷却技术可显著降低结温波动，提升模块可靠性，助力阳光电源实现更紧凑的系统设计。建议研发团队关注该技术在下...
利用感性终端特性增强双频带电网模拟器的功率分配
Enhanced Power Sharing of Dual-Frequency-Band Grid Emulator Utilizing Inductive Terminal Characteristic
Weiyu Tang · Ke Ma · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
针对并网变换器在不同电网阻抗下的稳定性验证需求，本文提出了一种双频带电网模拟器。该系统由高频切换的阻抗形成变换器（IFC）和低频切换的功率支撑变换器（PSC）组成，通过引入感性终端特性，有效改善了系统的功率分配能力，为并网变换器的稳定性测试提供了更精准的模拟环境。
解读: 该技术对阳光电源的并网测试与研发具有重要参考价值。随着PowerTitan等大型储能系统及组串式逆变器在全球弱电网环境下的应用增多，如何精准模拟复杂电网阻抗并验证构网型（GFM）控制策略的稳定性至关重要。该双频带电网模拟方案可集成于阳光电源的研发测试平台中，用于优化逆变器在弱电网下的阻抗匹配与动态响...
确保LCL滤波器设计效率与稳定性的临界阻尼比
Critical Damping Ratio to Ensure Design Efficiency and Stability of LCL Filters
Weiyu Tang · Ke Ma · Yubo Song · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
LCL滤波器的谐振问题对逆变器系统的控制稳定性构成挑战。为抑制谐振，通常采用阻尼方法，但由于受多重因素影响，阻尼参数的确定往往存在模糊、不足或过剩的问题。本文旨在通过临界阻尼比的分析，优化LCL滤波器设计，在保证系统稳定性的同时提升设计效率。
解读: 该研究直接关系到阳光电源组串式及集中式光伏逆变器的核心滤波电路设计。LCL滤波器是并网逆变器的关键部件，其谐振抑制直接影响并网电能质量及系统稳定性。在弱电网环境下，精准的阻尼参数设计能有效提升阳光电源逆变器在复杂电网工况下的适应性，减少因阻尼过大带来的功率损耗，从而提升整机效率。建议研发团队参考该临...
基于电压参考信号传输的电机系统全带宽任务剖面仿真
Full-Bandwidth Mission Profile Emulation of the Electric Machine System With Voltage Reference Signal Transmission
Yuhao Qi · Ke Ma · Weiyu Tang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
电机仿真（EME）是电力电子驱动系统先进测试与验证的有效方案。本文提出了一种基于电压参考信号传输的电机系统全带宽任务剖面仿真方法，通过闭环电流控制和功率变换器实现定子电流参考值的精确生成，旨在提升电力电子驱动系统在复杂工况下的测试精度与效率。
解读: 该技术对于阳光电源的研发测试体系具有重要参考价值。在光伏逆变器（特别是组串式逆变器）和储能PCS的开发过程中，通过全带宽任务剖面仿真，可以在实验室环境下更真实地模拟电网侧及负载侧的动态工况，缩短产品验证周期。此外，该方法有助于提升iSolarCloud智能运维平台中对逆变器及电机驱动类部件的故障预测...
具有耦合LC–LCL滤波器的互联电压控制与电流控制变换器建模
Modeling of Interconnected Voltage and Current Controlled Converters With Coupled LC–LCL Filters
Ke Ma · Weiyu Tang · Ran Cheng · Yubo Song · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
本文研究了电压控制模式（LC滤波）与电流控制模式（L/LCL滤波）变换器互联后的复杂阻抗网络及耦合控制行为。此类互联系统常见于独立微电网及电力电子先进测试平台，文章旨在揭示其交互机理并提供建模方法。
解读: 该研究对于阳光电源的构网型（Grid-forming）储能系统（如PowerTitan系列）及微电网解决方案具有极高参考价值。随着储能PCS与光伏逆变器在弱电网或微电网中大规模互联，不同控制模式（电压源型与电流源型）间的阻抗耦合易引发系统振荡。本文的建模方法有助于优化阳光电源iSolarCloud平...
具有增强近结热容和先进冷却能力的扩展安全工作区IGBT模块
Safe-Operation-Area Extended IGBT Module With Enhanced Near-Junction Thermal Capacitance and Advanced Cooling for Transient High-Current Operation
Xiangbo Huang · Zhixin Chen · Weiyu Tang · Kuang Sheng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
随着可再生能源并网比例提升，并网变换器需具备类似同步发电机的过电流（OC）能力。本文提出了一种集成增强型近结热容（NJTC）与卓越冷却能力的功率模块。该模块采用铜块作为顶部互连，有效提升了瞬态高电流运行下的热管理性能，显著扩展了IGBT的安全工作区。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS）具有重要意义。在电网故障或弱电网环境下，逆变器需具备更强的过流耐受能力以实现低电压穿越（LVRT）或构网型（GFM）控制。通过引入增强型近结热容和先进冷却技术，可显著提升功率模块在瞬态冲击下的可靠性，降低因过流导致的器件失效...
用于并网变换器稳定性测试的双频段电网阻抗模拟器
Dual-Frequency Bands Grid Impedance Emulator for Stability Test of Grid-Connected Converters
Jiashi Wang · Ke Ma · Weiyu Tang · Xu Cai 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
随着并网变换器在现代电网中占比提升，其在弱电网下的稳定性问题备受关注。为验证变换器与不同电网阻抗的交互特性及稳定性，本文提出了一种更精确、先进的电网阻抗模拟方法，旨在通过双频段模拟技术，有效评估并网变换器在复杂电网环境下的运行表现。
解读: 该技术对阳光电源的组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）的研发至关重要。随着高比例可再生能源接入，电网强度普遍降低，弱电网下的谐振与稳定性问题是产品并网性能的核心挑战。通过引入双频段电网阻抗模拟器，阳光电源可在实验室环境下更精准地复现复杂电网工况，优...
基于三级占空比的表贴式永磁同步电机无差拍预测转矩控制及其共模电压抑制
Three-Stage Duty Cycle-Based Deadbeat Predictive Torque Control for Three-Phase SPMSMs With CMV Reduction
Hongjian Lin · Shuangxia Niu · Yuanxi Chen · Weiyu Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
模型预测转矩控制（MPTC）因其结构简单、动态响应快及控制性能优异，在电机驱动系统中备受关注。然而，传统MPTC在三相逆变器驱动的表贴式永磁同步电机（SPMSM）中常导致电磁转矩脉动大、定子磁链波动等问题。本文提出了一种基于三级占空比的无差拍预测转矩控制策略，在优化电机转矩响应的同时，有效抑制了共模电压（CMV）。
解读: 该技术主要应用于高性能电机驱动领域，与阳光电源的电动汽车充电桩及风电变流器业务高度相关。通过引入三级占空比和无差拍控制，可显著降低逆变器输出的共模电压，减少电机轴承电流，从而提升风电变流器和充电桩驱动系统的可靠性与电磁兼容性（EMC）。建议研发团队将该算法集成至iSolarCloud智能运维平台的底...
集成式液冷碳化硅功率模块多物理场建模研究
Comprehensive Multiphysics Modeling of Integrated Liquid-Cooled SiC Power Modules
Chenda Zhang · Weiyu Tang · Xiangbo Huang · Zan Wu 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年12月 · Vol.14
本文建立了集成液冷SiC功率模块的多物理场耦合模型，并通过热实验验证（误差<4%），提升了电-热耦合、非等温流体及热膨胀模拟可靠性；揭示了2 MHz高频下DBC铜层涡流损耗达48.5 W，致芯片结温升高4.3°C，且涡流损耗随频率呈先增后减趋势。
解读: 该研究直接支撑阳光电源组串式逆变器（如SG225HX）、ST系列储能PCS及PowerTitan系统中高功率密度SiC功率模块的热设计与高频电磁优化。液冷+嵌入式散热结构可提升ST 3.0/PowerTitan在高过载工况下的可靠性；涡流与结温量化模型有助于优化PCB布局与DBC层设计，降低SiC器...
面向芯片级热流密度超过1000 W/cm²的高功率密度碳化硅功率模块的集成热管理
Integrated Thermal Management for a High-Power-Density Silicon Carbide Power Module With Die-Level Heat Flux Over 1000 W/cm²
Weiyu Tang · Xiangbo Huang · Zhixin Chen · Kuang Sheng 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
随着碳化硅（SiC）器件持续微型化，芯片级热流密度已达1 kW/cm²，高效的热管理对功率电子器件的载流能力与可靠性至关重要。本文提出一种集冷却策略，结合低热阻封装（纳米银烧结直连散热器）与集成对流冷却结构（歧管微通道，MMCs）。经数值优化后制备三种SiC模块原型，最终设计在2.16 L/min流量下实现9.85 mm²·kW⁻¹的超低热阻，成功散出超过1000 W/cm²热流密度（总功耗1500 W），体积紧凑（约30 cm³）。相比传统液冷模块，微通道冷却热阻和泵功分别降低80%和83%。...
解读: 该集成热管理技术对阳光电源高功率密度产品具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统，纳米银烧结+歧管微通道方案可将SiC模块热阻降低80%，支撑更高开关频率和电流密度，有效提升系统功率密度和可靠性。对于SG系列1500V光伏逆变器，该技术可在紧凑空间内实现超1000 ...
高功率密度功率模块的均匀高效嵌入式微流道冷却
Uniform and Efficient Embedded Microfluidic Cooling for High-Power-Density Power Modules
Weiyu Tang · Xiangbo Huang · Zhixin Chen · Kuang Sheng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
碳化硅（SiC）功率模块功率密度的不断增加给实现均匀的高热通量热管理带来了重大挑战，而这往往受限于传统封装。为解决这一问题，本文开发了一种嵌入式微流体冷却碳化硅功率模块，将嵌入式微通道与纳米银烧结相结合，以实现高效且均匀的冷却。利用皮秒激光蚀刻技术，在直接键合铜基板的芯片下方直接加工出微通道，并在基板中集成了交叉双层歧管，以促进大面积液体分配。首先使用碳化硅热测试芯片（SiC TTC）验证了所提出设计的热性能和温度均匀性。结果表明，该设计的结到流体的热阻超低，仅为0.064 K/W，性能系数大于...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项嵌入式微流道冷却技术为我们在高功率密度产品开发上提供了重要的技术突破方向。当前，我们的光伏逆变器和储能变流器正朝着更高功率密度和更紧凑设计演进，SiC功率模块的散热问题已成为制约产品性能提升的关键瓶颈。 该技术的核心价值体现在三个维度：首先，0.064 K/W的超低热...