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一种基于三端口变换器的分布式直流并网光伏系统及其自主输出电压均压控制
A Three-Port Converter Based Distributed DC Grid Connected PV System With Autonomous Output Voltage Sharing Control
Yangjun Lu · Kai Sun · Hongfei Wu · Xiaofeng Dong 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年1月
本文提出了一种基于混合连接三端口变换器（TPCs）的分布式直流并网光伏发电系统及其控制策略。该配置实现了分布式最大功率点跟踪（MPPT）和自主输出电压均压控制。系统由多个模块化脉宽调制单元组成，有效提升了光伏系统的灵活性与功率处理效率。
解读: 该研究提出的三端口变换器拓扑及分布式控制策略，对阳光电源的组串式逆变器及户用光伏解决方案具有重要的参考价值。通过引入多端口变换技术，可进一步优化光伏组件级的功率处理能力，提升复杂光照条件下的系统效率。建议研发团队关注该拓扑在模块化光伏系统中的应用，特别是其在iSolarCloud平台下的分布式协同控...
一种针对中点电压不平衡的三相三电平逆变器漏电流抑制优化DPWM方法
An Optimized DPWM With Reduced Leakage Current for Three-Phase Three-Level Inverters With Unbalanced Neutral-Point Voltage
Yuhang Zou · Li Zhang · Yan Xing · Huizi Zhuge 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
漏电流会导致光伏发电系统输出电流畸变及严重的电磁干扰。本文提出了一种优化不连续脉宽调制（O-DPWM）方法，旨在降低三相三电平逆变器在不同中点电压条件下的漏电流。研究首先分析了共模电压（CMV）与中点电压波动之间的关系，通过优化开关序列有效抑制了漏电流。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线——组串式及集中式光伏逆变器具有重要意义。三电平拓扑是阳光电源大功率逆变器（如SG系列集中式逆变器）的主流方案，中点电压平衡与漏电流抑制是提升系统效率和电磁兼容性（EMC）的关键。该O-DPWM算法可直接集成至逆变器的控制固件中，在不增加硬件成本的前提下，提升产品在复杂电...
基于模块化开关变换器原理的超宽输出电压范围电源
Ultra-Wide Output Voltage Range Power Supply Based on Modular Switched-Converter Principle
Yangjun Lu · Hongfei Wu · Bo Tu · Mengxi Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
本文提出了一种基于模块化开关变换器（SSC）原理开发超宽输出电压范围电源的系统方法。基本的SSC模块由两个DC-DC模块、两个二极管和一个有源开关组成。通过对称级联连接方式生成多级SSC模块，并利用对有源开关的控制实现宽范围电压调节。
解读: 该拓扑结构在超宽电压输出方面的优势，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及组串式光伏逆变器具有重要参考价值。随着光伏组件电压范围的扩大和储能电池电压平台的演变，该模块化设计可提升变换器对不同电压等级的兼容性，降低系统设计复杂度。建议研发团队评估该对称级联结构在双向DC...
基于解析子电路模型的SiC功率MOSFET动态开关特性研究
Dynamic Switching of SiC Power MOSFETs Based on Analytical Subcircuit Model
Vishank Talesara · Diang Xing · Xiangxiang Fang · Lixing Fu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
与硅器件相比，碳化硅(SiC)功率MOSFET具有更低的导通电阻和更快的开关速度，是高压功率开关应用的理想选择。本文针对SiC功率器件开发了一种解析子电路模型，旨在解决现有物理模型计算复杂、参数获取困难的问题，为高频电力电子变换器的设计与优化提供高效的仿真手段。
解读: SiC技术是阳光电源提升产品功率密度与效率的核心驱动力。该解析模型能有效辅助研发团队在组串式光伏逆变器、PowerTitan储能变流器及电动汽车充电桩的开发阶段，快速评估SiC器件的动态开关损耗与电磁干扰特性。建议将此模型集成至iSolarCloud的数字孪生仿真平台中，优化高频功率模块的驱动电路设...
一种新型高升压耦合电感DC/DC变换器的分析与设计
Analysis and Design of a Novel High-Step-Up DC/DC Converter With Coupled Inductors
Yie-Tone Chen · Zong-Xing Lu · Ruey-Hsun Liang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年1月
本文提出了一种新型高升压交错式DC/DC变换器。该拓扑将交错式Boost变换器与倍压模块串联，利用耦合电感的二次侧进行交错串联，并由两个倍压模块共享以实现交错式储能。该方案有效提升了电压增益，降低了功率器件的电压应力，适用于高升压比应用场景。
解读: 该高升压拓扑对阳光电源的组串式逆变器（String Inverter）及户用光伏产品线具有重要参考价值。在光伏应用中，随着组件功率提升及低压组件的应用，对DC/DC前端的升压能力和效率要求日益严苛。该方案通过耦合电感和倍压技术，能够在较小占空比下实现高增益，有助于减小磁性元件体积，提升整机功率密度。...
星型级联H桥STATCOM消除涌流的启动控制
Startup Control to Eliminate Inrush Current for Star-Connected Cascaded H-Bridge STATCOM
Daorong Lu · Yu Yu · Miaoyu Wei · Xiang Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
软启动对星型级联H桥（CHB）STATCOM的运行至关重要。传统启动阶段仅涉及不可控整流，通过串联电阻限制涌流。然而，由于启动阶段直流电压充电不足，在进入正常运行模式时会产生二次涌流。本文提出了一种新型启动控制策略，旨在有效消除该涌流，确保系统平稳过渡。
解读: 该研究针对级联H桥（CHB）拓扑在启动过程中的涌流问题，对于阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能变流器（如PowerTitan系列）具有重要的参考价值。CHB拓扑常用于中高压大功率并网设备，有效的软启动控制策略能显著提升设备在复杂电网环境下的可靠性，减少对功率器件的冲击，降低硬件保护成本。建议研发团...
基于半有源整流器的高输出电压隔离型Buck-Boost变换器系列
A Family of Isolated Buck-Boost Converters Based on Semiactive Rectifiers for High-Output Voltage Applications
Yangjun Lu · Hongfei Wu · Kai Sun · Yan Xing · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年9月
本文提出了一种开发隔离型Buck-Boost（IBB）变换器的系统方法，实现了单级功率转换、软开关运行及高效率性能。该系列变换器基于非隔离双开关Buck-Boost拓扑，通过替换直流Buck单元和Boost单元构建而成，特别适用于高输出电压应用场景。
解读: 该拓扑结构在实现高效率和高输出电压方面具有显著优势，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及组串式逆变器中的DC-DC变换级具有重要的参考价值。通过引入软开关技术和半有源整流，可有效降低变换器损耗，提升系统功率密度，这对于追求极致效率的储能变流器（PCS）设计至关重...
用于星型级联H桥STATCOM扩展负序电流补偿范围的柔性非正弦零序电压注入方法
Flexible Nonsinusoidal Zero Sequence Voltage Injection Method to Extend Negative Sequence Current Compensation Range for Star-Connected CHB STATCOM
Daorong Lu · Chenxing Sha · Yu Yu · Xiang Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
针对星型级联H桥（SCHB）STATCOM在补偿负序电流时，传统零序电压注入导致输出电压升高、限制补偿范围（NCCR）的问题，本文提出了一种柔性非正弦零序电压注入方法。该方法通过优化注入波形，有效降低了过调制风险，从而显著扩展了STATCOM在不平衡电网下的负序电流补偿能力。
解读: 该技术对阳光电源的大型集中式光伏逆变器及电网侧储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。在弱电网或电网电压不平衡场景下，STATCOM功能是提升系统并网稳定性的关键。通过采用文中提出的非正弦零序电压注入策略，可以优化级联多电平逆变器的直流侧电压平衡控制，在不增加硬件成本的前提下，提升设...
基于新型回归模型的IPMSM无传感器控制非线性磁链观测器
Nonlinear Flux Observer for Sensorless Control of IPMSM Based on a Novel Regression Model
Kai Zhang · Jien Ma · Junyong Lu · Yingquan Liu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
非线性磁链观测器是实现电机无传感器控制的有效方法。针对内置式永磁同步电机（IPMSM），本文建立了一种由已知向量与未知向量乘积构成的新型回归模型。基于该模型及梯度下降法，提出了一种改进的非线性有源磁链观测器，旨在提升电机在宽转速范围内的位置估计精度与动态响应性能。
解读: 该技术主要针对IPMSM（内置式永磁同步电机）的无传感器控制，虽然阳光电源的核心业务聚焦于光伏逆变器与储能系统，但该算法在电动汽车充电桩的功率模块电机驱动控制，以及未来可能涉及的储能系统辅助电机控制（如冷却系统风机、泵类驱动）中具有潜在应用价值。通过引入新型回归模型优化磁链观测，有助于提升电机驱动系...
基于移相控制有源升压整流器的软开关DC-DC变换器系列
A Family of Soft-Switching DC–DC Converters Based on a Phase-Shift-Controlled Active Boost Rectifier
Hongfei Wu · Yangjun Lu · Tiantian Mu · Yan Xing · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年2月
本文提出了一种新型有源升压整流器（ABR），通过在传统二极管整流器中引入双向开关，并采用移相控制策略，解决了直流变压器在50%固定占空比下无法调节输出电压的问题，实现了高效率与高功率密度的兼顾。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及组串式光伏逆变器具有重要参考价值。在储能PCS中，DC-DC环节的效率与功率密度是核心竞争力，该拓扑通过软开关技术优化了整流侧性能，有助于进一步提升系统整体转换效率。建议研发团队评估该ABR拓扑在双向DC-DC变换器中的应用...
具有宽范围软开关特性的有源钳位三电平整流器
AC-TLR）隔离型Buck-Boost变换器
Hongfei Wu · Yangjun Lu · Kai Sun · Yan Xing · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年3月
本文提出了一种基于二极管钳位三电平逆变器演变而来的有源钳位三电平整流器（AC-TLR）。通过该拓扑开发的新型隔离型Buck-Boost变换器，实现了单级功率转换，并在宽运行范围内保持软开关特性，有效提升了变换效率与功率密度。
解读: 该拓扑在提升功率密度和转换效率方面的优势，对阳光电源的储能变流器（PCS）及组串式逆变器研发具有重要参考价值。AC-TLR拓扑能够有效降低开关损耗，特别适用于PowerTitan等大功率储能系统中的DC-DC级设计，有助于在宽电压输入范围内优化系统效率。建议研发团队评估该拓扑在复杂工况下的控制复杂度...
一种基于混合级联变换器STATCOM的扩展负序电流补偿范围的额外有功功率交换协调控制策略
A Coordination Control With Extra Active Power Exchange Way to Extend Negative Sequence Current Compensation Range for STATCOM Based on Hybrid Cascaded Converter
Daorong Lu · Miaoyu Wei · Shibin Shen · Haibing Hu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
星型级联H桥（CHB）变换器是中高压STATCOM的主流拓扑，但其独立的直流侧导致三相间无法自动交换有功功率，限制了负序电流补偿能力。本文提出一种通过额外零序电压注入实现有功功率交换的协调控制策略，有效扩展了STATCOM在不平衡电网下的补偿范围。
解读: 该技术对于阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。在弱电网或电网电压不平衡场景下，提升逆变器/PCS的负序电流补偿能力是增强系统并网稳定性的关键。通过引入零序电压注入技术，可以优化现有级联多电平拓扑的直流侧电压平衡控制，提升设备在复杂电网环境下的运行可...
低漏电流β-Ga₂O₃自对准沟槽结势垒肖特基二极管
Low Leakage Current β-Ga₂O₃ Self-Aligned Trench Junction Barrier Schottky Diodes
Shengliang Cheng · Yuru Lai · Xing Lu · Tiecheng Luo 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年5月
我们展示了具有高击穿电压（BV）和抑制反向泄漏电流的β - Ga₂O₃自对准沟槽结势垒肖特基（TJBS）二极管的制备。在该制备过程中，以肖特基阳极金属为蚀刻掩模形成了微米级深度的沟槽，随后用一层 p 型氧化镍（NiO）覆盖这些沟槽。在小面积器件（0.43×0.43 mm²）中实现了超过 2 kV 的高击穿电压，同时在击穿前保持了约 10⁻⁵ A/cm²的超低反向泄漏电流密度。技术计算机辅助设计（TCAD）模拟分析表明，覆盖有 p - NiO 的深沟槽可以有效降低所提出器件的表面电场，并提供足够的...
解读: 从阳光电源的业务角度来看，这项β-Ga₂O₃自对准沟槽结势垒肖特基（TJBS）二极管技术具有重要的战略价值。该技术实现了超过2kV的击穿电压和10⁻⁵ A/cm²的超低漏电流密度，这些性能指标直接契合我们在大功率光伏逆变器和储能变流器领域对高耐压、低损耗功率器件的核心需求。 在应用价值方面，该技术...
W波段背靠背纵向蛇形槽慢波结构的仿真与实验研究
Simulation and Experimental Investigation on W-Band Back-to-Back Longitudinal Serpentine Groove Slow Wave Structures
Huanyu Wang · Zhanliang Wang · Xing Liu · Jingrui Duan 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年6月
基于传统蛇形槽波导慢波结构，提出一种新型背靠背蛇形槽波导结构（BTBSGW）。该结构在保持常规工作模式特性的同时，实现共用片状电子束的双对称结构，拓展了电子束配置并简化了电子枪设计。通过高频特性分析及粒子模拟，研究了其色散特性、电场分布、耦合阻抗和传输性能。仿真表明，在18.8 kV、0.27 A电子束条件下，器件在86.5–92 GHz频带内增益超20 dB，90 GHz处效率达5.97%，输出功率为302.06 W。采用纳米数控加工制备样件，冷测结果与仿真高度一致，验证了设计可行性，具备在高...
解读: 该W波段慢波结构技术虽聚焦毫米波器件，但其多物理场耦合设计方法对阳光电源具有跨领域借鉴价值。在ST储能变流器和SG光伏逆变器中，高频磁集成设计面临电磁-热-结构耦合挑战，文章的电磁场仿真与实验验证方法可应用于优化功率磁性元件设计。背靠背对称结构理念可启发PowerTitan储能系统的模块化双向变流器...
钙掺杂锆钛酸钡薄膜的储能特性及击穿强度增强
Energy storage properties and enhanced breakdown strength of calcium-doped barium zirconate titanate thin films prepared by the sol–gel method
Xing Zhang · Chen Zhang · Haoliang Li · Zhipeng Ma 等5人 · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年4月 · Vol.36.0
采用溶胶-凝胶旋涂法制备了钙（Ca²⁺）掺杂的BZT薄膜Ba₁₋ₓCaₓZr₀.₂Ti₀.₈O₃（x = 0, 0.05, 0.1, 0.15和0.2），并将其沉积在Pt/Ti/SiO₂/Si基底上，用于脉冲电容器应用。通过调节Ca²⁺浓度，系统表征了Ba₁₋ₓCaₓZr₀.₂Ti₀.₈O₃薄膜的微观结构、铁电性能及储能性能。结果表明，Ca²⁺掺杂的BZT薄膜呈现单相钙钛矿结构。随着Ca²⁺浓度的增加，由于Ca²⁺离子取代BZT晶格A位离子，晶胞体积和容差因子均有所下降。当Ca²⁺含量增至x =...
解读: 该钙掺杂钛酸锆钡薄膜技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。研究实现的4210kV/cm击穿场强和33.1J/cm³能量密度,为ST系列PCS的薄膜电容器选型提供新方向。超高耐压特性可优化PowerTitan储能系统的直流母线电容设计,提升功率密度和循环寿命。纳米晶粒结构带来的低漏电流特性,可应用于...
客座编辑特刊：面向零排放电动交通的电机驱动先进技术
Guest Editorial Special Issue on Advanced Technologies of Motor Drives for Zero-Emission E-Mobility
Yunwei Ryan Li · Wei Hua · Luca Zarri · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
为实现《巴黎协定》将全球温升控制在2°C以内的目标，电动交通（e-mobility）迅速发展。然而，其电机驱动系统所耗电能仍部分来自化石能源，因此提升驱动系统能效成为实现净零排放的关键。本期特刊聚焦电机驱动在新材料、谐波抑制、电磁干扰抑制、智能控制、故障容错、能量管理及系统设计等方面的前沿进展，收录43篇高质量论文，涵盖提高能效的多种技术路径，推动电动交通可持续发展。
解读: 该特刊聚焦的电机驱动先进技术对阳光电源新能源汽车产品线具有直接应用价值。其中SiC/GaN器件应用、三电平拓扑技术可直接优化车载OBC充电机和电机驱动系统的功率密度与效率；PWM控制、SVPWM及模型预测控制MPC等智能控制算法可提升电机驱动精度和动态响应；谐波抑制与EMI抑制技术可改善充电桩的电能...