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功率模块杂散电感提取方法：综述与分析
Stray Inductance Extraction Methods for Power Modules: A Comprehensive Review and Analysis
Mingyu Yang · Yikang Xiao · Shiqi Ji · Wenhao Xie 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
换流回路的杂散电感对功率半导体器件的开关特性影响显著。本文对半桥功率模块中的杂散电感提取方法进行了全面研究，回顾了电磁仿真、开关瞬态提取和静态测量等现有方法，并提出了一种新的视角，识别了六种关键影响因素。
解读: 杂散电感是影响阳光电源组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）开关损耗、电压尖峰及电磁兼容性（EMC）的核心参数。随着SiC等宽禁带半导体在阳光电源高功率密度产品中的广泛应用，对功率模块内部杂散电感的精确提取与优化至关重要。本文提出的提取方法论可直接指导研发团队在...
基于耦合电感的交错式高升压变换器
Interleaved High Step-Up Converter With Coupled Inductors
Yifei Zheng · Wenhao Xie · Keyue Ma Smedley · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年7月
本文提出了一种新型基于耦合电感的交错式高升压变换器。输入侧采用交错配置以降低输入电流纹波并提升功率等级，输出侧采用串联结构以实现极高的升压增益。此外，该变换器显著降低了开关管的电压应力，从而有效减少开关损耗。
解读: 该拓扑结构在高升压比和低开关应力方面的优势，对阳光电源的组串式光伏逆变器（尤其是针对低压组件的优化）及户用光伏产品线具有重要参考价值。通过采用交错式结构，可以有效减小输入电流纹波，从而降低对光伏组件的应力并提升MPPT效率。此外，低电压应力特性允许选用更低额定电压的功率器件，有助于进一步提升逆变器的...
带电压调节的谐振开关电容变换器的性能极限
Performance Limits of Resonant Switched-Capacitor Converter With Voltage Regulation
Wenhao Xie · Wenjie Xi · Shouxiang Li · Keyue Ma Smedley 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种用于谐振开关电容变换器（RSCC）的直流建模方法，旨在探究变换器在不同调节方式下的效率极限。通过将现有的单参数模型扩展为负载相关的多参数直流模型，实现了对宽范围调节RSCC功率损耗的精确估计，并对比了四种调节方法的性能表现。
解读: 该研究提出的RSCC建模与效率优化方法，对阳光电源的电力电子拓扑研发具有重要参考价值。在户用光伏逆变器及小型储能PCS产品中，开关电容变换器常用于实现高功率密度与高效率转换。通过该多参数建模方法，研发团队可更精准地评估宽范围电压调节下的损耗分布，从而优化变换器拓扑设计，提升产品在轻载及宽电压输入范围...
一种基于开关电容的可重构纳米卫星电源系统DC-DC变换器
A Switched-Capacitor-Based Reconfigurable DC–DC Converter for Nanosatellite Power System
Yu Fu · Yucheng Zhao · Jingjing Qi · Wenhao Xie 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
随着纳米卫星的快速发展，其电源系统因空间限制趋向于采用非稳压总线和分布式架构。然而，卫星在阴影与光照转换期间母线电压波动剧烈（16–60 V），给下游负载点（POL）变换器带来严峻挑战。本文提出了一种基于开关电容的可重构DC-DC变换器，旨在解决宽输入电压范围下的高效功率转换问题。
解读: 该文献研究的宽输入电压范围DC-DC变换技术，在核心拓扑层面与阳光电源的户用光伏优化器或小型储能DC-DC模块具有一定的技术同源性。虽然纳米卫星应用场景与阳光电源主营的地面光伏及储能业务差异较大，但其提出的开关电容重构技术在提升功率密度、降低无源器件体积方面具有参考价值。建议研发团队关注该拓扑在提升...
一种用于快速开关功率半导体模块的紧凑型直流至200 MHz混合电流测量方法
A Compact DC–200 MHz Hybrid Current Measurement Approach for Fast Switching Power Semiconductor Modules
Shiqi Ji · Wenhao Xie · Yikang Xiao · Ran Lu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
随着功率半导体开关速度的提升，现有电流探头带宽受限，难以实现有效测量。本文提出了一种紧凑型混合电流测量方法，旨在实现对功率半导体模块在实际功率转换器运行条件下的高精度、宽带宽电流表征，解决了高速开关过程中的测量难题。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器及PowerTitan储能系统中大规模应用SiC等宽禁带半导体器件，开关频率和dv/dt显著提升，传统的电流测量手段已成为研发瓶颈。该技术能够精确捕捉高速开关瞬态电流，对于优化逆变器及PCS功率模块的驱动电路设计、降低开关损耗以及提升电磁兼容性（EMC）设计水平具有重要价值...
基于多谐振核的宽调节范围Dickson谐振开关电容变换器
Multi-Resonance-Core-Based Dickson Resonant Switched-Capacitor Converters With Wide Regulation
Shouxiang Li · Zhenning Li · Shuhua Zheng · Wenhao Xie 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年2月
本文提出了一种基于多谐振核（MRC）的Dickson谐振开关电容变换器。通过对Cuk双谐振核（DRC）进行改进并扩展至Dickson拓扑，实现了输出电压的宽范围调节。该方案优化了开关电容变换器的谐振特性，提升了功率密度与调节能力。
解读: 该研究提出的多谐振核Dickson拓扑属于高功率密度DC-DC变换技术范畴。对于阳光电源而言，该技术在户用光伏逆变器及小型储能PCS的直流侧升压电路中具有潜在应用价值，有助于进一步缩小变换器体积并提升效率。建议研发团队关注其在宽电压输入范围下的软开关特性，评估其在提升户用储能系统集成度方面的可行性，...
具有零电压开关和低输入电流纹波的高升压DC-DC变换器
High Step-Up DC–DC Converter With Zero Voltage Switching and Low Input Current Ripple
Yifei Zheng · Benjamin Brown · Wenhao Xie · Shouxiang Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
本文提出了一种高升压DC-DC变换器。通过基于磁耦合的倍压技术，该变换器实现了高电压增益和较低的开关电压应力。此外，由于输入端采用了升压电感，实现了连续输入电流，非常适用于电池、燃料电池和光伏应用。同时，该拓扑实现了MOSFET的零电压开关（ZVS），有效降低了开关损耗。
解读: 该高升压拓扑对于阳光电源的组串式逆变器（尤其是针对低压光伏组件的优化）以及户用储能系统中的DC-DC级具有重要参考价值。其零电压开关（ZVS）特性有助于提升变换效率，降低散热压力，从而减小产品体积并提升功率密度。低输入电流纹波特性则能有效延长光伏组件及储能电池的使用寿命。建议研发团队评估该磁耦合技术...
一种具有三端口谐振开关电容电路的准并联DC-DC变换器系列
A Family of Quasi-Parallel DC–DC Converter With Three-Port Resonant Switched-Capacitor Circuit
Wenhao Xie · Jialong Huang · Haoran Chen · Shouxiang Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
谐振开关电容电路在功率集成方面具有优势，但面临电压调节范围和效率受限的问题。本文提出了一种基于三端口谐振开关电容电路（TR-RSCC）的准并联DC-DC变换器系列。通过将非稳压的TR-RSCC与宽范围电压调节器相结合，采用部分功率处理技术，有效提升了变换器的效率和电压调节能力。
解读: 该技术提出的部分功率处理（Partial Power Processing）与三端口谐振拓扑，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及户用光伏逆变器具有重要参考价值。在储能PCS设计中，通过引入此类高效率、宽调节范围的DC-DC拓扑，可以显著降低功率损耗，提升系统能量密...
一种具有宽调节范围的升压串并联双谐振开关电容变换器系列
A Family of Step-Up Series–Parallel Dual Resonant Switched-Capacitor Converters With Wide Regulation Range
Wenhao Xie · Shouxiang Li · Yifei Zheng · Keyue Ma Smedley 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
本文提出了一系列新型升压串并联双谐振开关电容变换器（SP-DRSCs），旨在扩展高升压应用中的转换比。该拓扑具备宽增益范围、连续可调性及优化的轻载电压调节能力。所有飞跨电容均工作在谐振状态，有效消除了瞬态电流尖峰和电荷共享损耗。
解读: 该拓扑通过谐振开关电容技术实现了高升压比和高效率，对阳光电源的组串式光伏逆变器（尤其是针对高压组件的升压电路）及户用储能系统中的DC-DC级具有重要参考价值。其消除电流尖峰的特性有助于提升功率密度并降低EMI干扰。建议研发团队评估该拓扑在提升光伏系统MPPT效率及储能PCS升压环节的应用潜力，特别是...
一种用于48V数据中心应用的可重构多谐振开关电容变换器
A Reconfigurable Multiresonant Switched-Capacitor Converter for 48 V Data Center Application
Yu Fu · Yucheng Zhao · Jingjing Qi · Wenhao Xie 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月
在数据中心48V电源架构中，备用电池电压波动（36-60V）导致中间母线电压不稳定。本文提出了一种基于多谐振开关电容（SC）的可重构中间母线变换器（IBC），通过实现8:1等多种变比，有效解决了宽电压输入范围下的稳压问题，提升了能量转换效率。
解读: 该技术主要针对数据中心48V电源架构，与阳光电源目前的储能系统（如PowerStack）及工商业储能业务中的DC-DC变换环节有技术重叠。虽然阳光电源目前主攻光储领域，但随着数据中心储能（DC-ESS）市场的兴起，该高效率、高功率密度的多谐振开关电容拓扑可作为未来研发高效率电池侧DC-DC变换器的技...
一种具有无源再生缓冲电路的双谐振开关电容变换器系列
A Family of Dual Resonant Switched-Capacitor Converter With Passive Regenerative Snubber
Wenhao Xie · Shouxiang Li · Keyue Ma Smedley · Jianze Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
本文提出了一种基于Cuk双谐振核心（DRC）的降压型和升压型开关电容变换器（SCC），并集成了无源再生缓冲电路（PRS）。该拓扑解决了SCC难以实现连续输出电压调节的瓶颈，并有效抑制了开关关断过程中的电压尖峰和振荡问题，提升了变换器的效率与可靠性。
解读: 该研究提出的双谐振开关电容变换器（SCC）及无源再生缓冲技术，对阳光电源的电力电子拓扑研发具有重要参考价值。在储能系统（如PowerTitan系列）和户用光伏逆变器中，DC-DC变换级是核心环节，该技术通过无源电路抑制开关尖峰，有助于在不增加复杂控制的前提下提升变换效率并降低EMI干扰。建议研发团队...
基于自适应广义积分器扩张状态观测器的电机驱动平滑速度控制自抗扰控制器
Active Disturbance Rejection Controller for Smooth Speed Control of Electric Drives Using Adaptive Generalized Integrator Extended State Observer
Yuefei Zuo · Jingwei Zhu · Wenhao Jiang · Shuangchun Xie 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
本文提出了一种基于广义积分器（GI）扩张状态观测器（ESO）的自抗扰控制器（ADR），旨在抑制电机驱动中的转矩脉动以实现平滑调速。通过引入无差拍ADR控制器简化电流控制算法，并开发自适应GIESO以解决系统不稳定性问题，有效提升了电机驱动系统的动态性能与抗干扰能力。
解读: 该技术在电机控制算法层面的优化，对阳光电源的风电变流器及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。风电变流器对转矩脉动抑制和低速平稳性要求极高，自适应GIESO算法可显著提升变流器在复杂电网环境下的鲁棒性。此外，该算法可优化充电桩内部功率模块的控制策略，提升系统响应速度与稳定性。建议研发团队评估该控制方案...
功率模块杂散电感提取方法：全面综述与分析
Stray Inductance Extraction Methods for Power Modules: A Comprehensive Review and Analysis
Mingyu Yang · Yikang Xiao · Shiqi Ji · Wenhao Xie 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
换流电路的杂散电感对功率半导体器件的开关过程有显著影响。本文对半桥功率模块中的杂散电感提取进行了全面研究。在回顾了包括电磁仿真、开关瞬态提取和静态测量等现有方法后，我们提出了一个新的视角，即根据二极管和有源开关的不同位置确定了六条不同的换流路径。我们的研究结果表明，这些路径的杂散电感存在 9% - 17% 的差异，这凸显了针对特定路径进行分析以实现精确提取的重要性。我们进一步对基于矢量网络分析仪的测量方法补充了直接阻抗测量方法，并分析了夹具补偿的局限性。这些观点为电力电子应用中的高精度杂散电感表...
解读: 从阳光电源的核心业务视角来看，这项关于功率模块杂散电感精确提取的研究具有重要的工程应用价值。在光伏逆变器和储能变流器中，IGBT/SiC功率模块的开关特性直接影响系统效率、电磁兼容性和可靠性。该论文揭示的换流路径差异导致9%-17%的杂散电感偏差，这一发现对我们优化高功率密度逆变器设计至关重要。 ...
一种紧凑型DC–200 MHz混合式电流测量方法用于快速开关功率半导体模块
A Compact DC–200 MHz Hybrid Current Measurement Approach for Fast Switching Power Semiconductor Modules
Shiqi Ji · Wenhao Xie · Yikang Xiao · Ran Lu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
精确的电流测量对于功率半导体特性表征至关重要。近年来，考虑到功率半导体的开关速度变得更快，由于现有电流探头带宽有限，很难用它们有效地测量电流。此外，在很多情况下，有必要在长期运行的实际功率变换器中直接对功率半导体进行特性表征，这就要求电流探头具备其他一些关键特性，包括直流精度、电气隔离、易于安装等。本文提出了一种新颖的混合式电流测量方法，包括基于隧道磁阻的低频测量部分、基于罗氏线圈的高频测量部分，以及用于实现无缝频率组合的信号调理电路。据此，开发了一种基于该方法的电流探头，实现了高带宽、电气隔离...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项直流至200MHz混合电流测量技术对我司在高性能功率半导体器件应用方面具有重要价值。随着我司光伏逆变器和储能变流器大规模采用SiC和GaN等第三代宽禁带半导体器件，开关频率显著提升至数百kHz甚至MHz级别，传统电流探头的带宽限制已成为精确测量和器件特性分析的瓶颈。 ...
基于四级编码与弱光换流的超低功耗电子式电流互感器
Ultra-Low Power Electronic Current Transducer Based on 4-Level Encoding and Weak-Light Commutation
Yong Zhang · Wenhao Xu · Xiangyu Shen · Zhichao He 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年7月
针对有源电子式电流互感器（ECT）高压侧供电方案存在的小电流死区、能量转换效率低等问题，提出一种高压侧功耗低于4 mW的ECT设计。该方案采用电池供电，利用驱动电压为1.8 V、有效占空比0.16的发光二极管（LED）弱光模式工作，并通过双半桥结构的低功耗驱动电路将两个数字信号合并为单路四级信号，使LED功耗降低50%。低压侧采用融合支持向量机与循环神经网络的四级抗干扰解码方法。实验结果表明，该ECT高压侧最大功耗为3.14 mW，精度达0.2S级；联合解码算法可准确识别所有四级实验数据及由自编...
解读: 该超低功耗ECT技术对阳光电源储能与光伏产品线具有重要应用价值。其3.14mW功耗设计和0.2S级精度可直接应用于ST系列储能变流器和SG光伏逆变器的电流采样环节，解决高压侧供电难题，降低辅助电源损耗。四级编码弱光通信方案为PowerTitan大型储能系统的多点电流监测提供低成本隔离方案。融合SVM...
基于功角限制的虚拟同步调相机励磁方案以增强暂态惯性支撑能力
Virtual Synchronous Condenser Excitation Scheme Based on Power Angle Limitation for Enhancing Transient Inertia Support Capability
Patrick J. Palanas · Xianfei Xie · Xiaozhe Li · Wenhao Chen 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月
交流励磁同步调相机（AC SynCon）结合了双馈电机和飞轮储能的优势，作为一种为薄弱电网提供频率和电压支撑的解决方案，近期受到了关注。新兴的电网形成控制策略的应用，使交流励磁同步调相机能够提供快速的无功功率响应和与传统同步调相机相当的强惯性支撑。然而，交流励磁同步调相机与传统过流保护结合时存在的有功功率不稳定风险，可能会在电网发生重大扰动时降低交流励磁同步调相机的性能。本文提出了一种适用于交流励磁同步调相机的虚拟同步调相机（VSC）励磁方案，并解决了上述不稳定机制问题。通过引入虚拟功角（VPA...
解读: 该虚拟同步调相机励磁控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。通过功角限制的励磁动态调节策略，可直接增强现有VSG控制算法的暂态稳定性，特别适用于弱电网场景下的构网型GFM控制模式。该方案的功角摆幅抑制机制可优化ST储能系统在电网故障时的惯性支撑响应，减...