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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。 ...
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...
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...