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用于高密度功率变换器的堆叠式变压器设计与晶圆级制造
Design and Wafer-Level Fabrication of Stacked-Type Transformers for High-Density Power Converters
Changnan Chen · Pichao Pan · Jiebin Gu · Min Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
针对功率变换系统小型化与集成化的需求，本文开发了适用于亚兆赫兹（sub-MHz）应用的高效率堆叠式变压器芯片。该芯片采用硅嵌入式高密度多层螺旋绕组结构，并利用锌铝合金微加工技术实现全金属化，显著提升了功率密度与转换效率。
解读: 该技术在功率密度提升和系统集成方面具有重要价值，直接契合阳光电源在组串式逆变器和户用储能系统（如PowerStack）中对小型化、高效率的需求。随着功率器件向高频化发展，该堆叠式变压器技术可优化磁性元件体积，助力下一代高功率密度逆变器及PCS模块的研发。建议研发团队关注其在亚兆赫兹高频变换中的损耗特...
无直通问题多电平逆变器的拓扑构建、建模与控制
Topology Construction, Modeling, and Control of Multilevel Inverters Without Shoot-Through Problem
Xinxin Zheng · Jingwen Hu · Xintian Liu · Yao He 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
直通故障是桥式逆变器的固有缺陷，在多电平逆变器中，死区时间的设置与补偿对控制策略提出了更高要求。本文提出了一种三相逆变器拓扑构建规则，可将现有的两电平或多电平桥式逆变器转换为无直通风险的新型拓扑，有效提升了系统的可靠性。
解读: 该研究直接针对光伏逆变器（组串式及集中式）的核心痛点——桥臂直通风险。通过消除直通隐患，可以简化死区时间控制逻辑，降低对功率器件驱动保护电路的极端要求，从而提升逆变器在极端工况下的可靠性。对于阳光电源的下一代高功率密度组串式逆变器及大型集中式逆变器，该拓扑构建方法有助于在不牺牲效率的前提下，进一步优...
晶圆级制造的瓦级功率传输紧耦合双螺线管变压器芯片
Wafer-Level Fabricated Tight-Coupling Dual-Solenoid Transformer Chips With Watt-Scale Power Transfer
Changnan Chen · Pichao Pan · Dongfeng Lyu · Jiebin Gu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
本文提出了一种新型紧耦合双螺线管变压器（DST），采用晶圆级制造工艺及低熔点锌铝合金微铸造技术。该芯片无需磁芯，通过金属螺线管紧密交织形成高耦合三维结构，实现了瓦级功率传输，为功率电子集成化提供了新方案。
解读: 该技术代表了功率电子集成化的前沿方向，通过晶圆级工艺实现无磁芯变压器，有助于提升功率密度。对于阳光电源而言，该技术在短期内难以直接应用于大功率光伏逆变器或PowerTitan等储能系统，但对于户用逆变器及充电桩内部的辅助电源（Auxiliary Power Supply）或信号隔离模块具有潜在应用价...
MMC系统中低调制比下电容电压频率下降效应的分析与抑制
Analysis and Suppression of the Frequency-Decrease Effect in the Capacitor Voltage Related to the Low Modulation Frequency Ratio in an MMC System
Chuyang Wang · Li Zhang · Lan Xiao · Feng Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
本文研究了模块化多电平变换器（MMC）在低调制频率比下的运行特性。针对高功率MMC系统中为降低开关损耗而采用低调制比时，会导致子模块电容电压谐波频率下降的问题，分析了其产生机理，并提出了相应的抑制策略，以提升系统运行的稳定性与效率。
解读: 该研究针对MMC拓扑的调制策略优化，对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。在追求高效率和高功率密度的背景下，降低开关频率是提升系统效率的关键手段，但会引发电容电压波动等挑战。该技术分析有助于优化阳光电源大功率变换器的控制算法，在保证系统谐波性能的前...
碳化硅MOSFET在漏极应力下的动态阈值电压漂移
Dynamic Threshold Voltage Drift of Silicon Carbide MOSFET With Drain Stress
Huapping Jiang · Yao Li · Xinxin Li · Mengya Qiu 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年7月
碳化硅（SiC）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）因其卓越的性能而广受青睐。然而，可靠性问题阻碍了其快速发展，其中阈值电压漂移是关键问题之一。尽管静态和动态栅极应力下的阈值电压漂移已得到广泛研究，但漏极应力引起的阈值电压漂移却很少受到关注。在本研究中，开发了一个专门用于碳化硅 MOSFET 的测试平台，该平台能够独立且解耦地施加栅极和漏极应力。此外，漏极应力可进一步分解为电压和电流分量，以便进行更详细的分析。另外，采用技术计算机辅助设计（TCAD）仿真来研究不同应力模式引起...
解读: 作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商，阳光电源在产品设计中大量采用碳化硅（SiC）MOSFET以提升系统效率和功率密度。该论文揭示的漏极应力导致的阈值电压漂移现象，对我司产品的长期可靠性具有重要指导意义。 在光伏逆变器和储能变流器应用中，SiC MOSFET不仅承受高频栅极开关应力，更面临复杂...
氢能数据中心的柔性负荷调度：一种效率优先的非凸不确定优化方法
Flexible Load Scheduling of Hydrogen Energy Data Centers: An Efficiency-Preferred Non-Convex Uncertain Optimization Approach
Xinxin Long · Yuanzheng Li · Yang Li · Yun Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月
氢能数据中心（HEDC）作为新兴清洁能源基础设施，具备负荷灵活性，可参与电力需求响应（DR）。本文提出基于DR的调度策略，通过非凸区间优化（NSIO）方法协同优化电能成本与可再生能源（RE）利用率。该方法具有效率优先建模、精确凸松弛及全局最优显式建模优势，有效应对HEDC复杂负荷特性、动态电价与可再生能源不确定性。在改进IEEE 24节点系统上的仿真表明，所提策略显著降低运行成本并提升RE消纳能力，相较五种主流不确定优化方法性能提升2.3%～20.0%。
解读: 该氢能数据中心柔性负荷调度技术对阳光电源储能系统产品线具有重要应用价值。文章提出的非凸区间优化方法可直接应用于ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的能量管理策略，通过精确建模氢储能系统的非线性效率特性，优化电解槽/燃料电池的功率调度曲线。该方法处理可再生能源不确定性的能力可增强iSo...
用于储能式有轨电车的具有中点电压自恢复功能的三级SiC DC–DC变换器
Three-Level SiC DC–DC Converter With Midpoint Voltage Self-Recovery for Energy-Storage Trams
Wei Li · Wenlu Zhang · Chunyang Chen · Xinxin Tang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
储能式有轨电车对其储能装置供电系统提出了高要求，充电系统需具备高电压、大功率输出以实现快速充电。采用三级DC–DC拓扑与碳化硅（SiC）MOSFET等宽禁带半导体器件可提升耐压等级与开关频率，适用于高压大功率场景。本文提出一种三级不对称混合钳位DC–DC变换器，通过“串联充电、并联放电”电路结构，在特定条件下实现输入侧中点电压自平衡。设计了满足储能电车充电需求的控制算法，并研制基于SiC器件的样机模块。相比前代系统，体积减小32.85%，质量降低30.70%。仿真与实验验证了中点电压自恢复能力及...
解读: 该三电平SiC DC-DC变换器技术对阳光电源储能与充电业务具有重要应用价值。中点电压自恢复功能可直接应用于ST系列储能变流器的DC-DC级联架构，解决三电平拓扑中点电位漂移难题，提升系统可靠性。SiC器件应用与高频化设计实现32.85%体积缩减，契合PowerTitan储能系统的高功率密度需求。非...