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SiC功率MOSFET可靠性机制综述：平面栅与沟槽栅结构的比较
Review on the Reliability Mechanisms of SiC Power MOSFETs: A Comparison Between Planar-Gate and Trench-Gate Structures
Jiaxing Wei · Zhaoxiang Wei · Hao Fu · Junhou Cao 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
本文旨在梳理SiC功率MOSFET的最新研究现状，重点对比分析了平面栅（PG）与沟槽栅（TG）结构在可靠性机制上的差异。文章系统总结了不同栅极结构在长期运行下的失效模式与机理，为高性能电力电子系统的器件选型与可靠性设计提供了理论依据。
解读: SiC器件是阳光电源提升逆变器及储能PCS功率密度与效率的核心技术。随着PowerTitan系列储能系统及新一代组串式逆变器向更高电压等级和更高功率密度演进，SiC MOSFET的应用已成必然。本文对比的PG与TG结构可靠性分析，对阳光电源研发团队在器件选型、栅极驱动设计及长期运行寿命评估方面具有极...
一种无弧机械-电子混合换向理论
An Arcless Theory of Mechanical–Electronic Hybrid Commutation
Xuewei Xiang · Jianyun Chai · Xudong Sun · Haifeng Lu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
本文针对直流电机机械换向器易产生电弧及无刷直流电机电子换向器成本高、控制复杂的问题，提出了一种新型机械-电子混合换向拓扑。通过建立考虑接触电阻的混合换向理论，实现了无弧换向，为提升电力电子系统的可靠性与效率提供了新思路。
解读: 该文章探讨的混合换向技术旨在解决机械开关过程中的电弧问题，提升系统可靠性。虽然阳光电源目前的核心产品（如光伏逆变器、储能PCS）主要采用全功率电子化方案，不涉及机械换向器，但该研究中关于“接触电阻”与“无弧切换”的建模方法，对于阳光电源在大型储能系统（如PowerTitan）中涉及的直流侧高压继电器...
不对称故障下双馈风电机组有功功率传输能力提升
Active Power Transfer Capability Enhancement for DFIG-Based WT Under Asymmetrical Faults
Sen Zhang · Bin Hu · Xudong Huang · Dan Sun 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
针对双馈风电机组（DFIG）在不对称电网故障下的有功功率传输能力（APTC）问题，本文探讨了电流指令设计的关键性。由于转差特性导致的定转子量非线性变换，模型具有固有的非凸性，给控制策略优化带来挑战。本文旨在通过改进控制算法，提升风电机组在复杂电网故障下的运行稳定性与功率输出能力。
解读: 该研究聚焦于风电变流器在复杂电网故障下的控制策略，对阳光电源风电变流器产品线具有重要参考价值。随着电网对风电机组低电压穿越（LVRT）及故障期间支撑能力的要求日益严苛，优化不对称故障下的电流控制指令，能显著提升阳光电源风电变流器在弱电网或故障工况下的并网稳定性和有功支撑性能。建议研发团队将该非凸优化...
无需旋转变换的有限控制集永磁同步电机驱动直轴和交轴电感在线估计
Online Estimation of Direct- and Quadrature-Axis Inductances Without Rotational Transformation for Finite Control Set PMSM Drives
Yangwei Zhou · Ziling Nie · Li Peng · Xudong Zou 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
基于模型的有限控制集（FCS）策略依赖于精确的电感参数，但在参数在线更新方面存在挑战。本文提出了一种开关时间尺度下的在线电感估计方法。该方法利用电流导数，无需基波逆变器电压、额外的信号注入或转子位置信息即可实现电感估计。
解读: 该文献提出的电感在线估计方法主要针对永磁同步电机（PMSM）驱动，虽然阳光电源的核心业务聚焦于光伏逆变器、储能PCS及风电变流器，但该技术在电机控制算法层面具有参考价值。对于阳光电源的风电变流器业务，电机侧的参数自适应控制是提升变流器动态响应和鲁棒性的关键。此外，该方法中利用电流导数进行参数辨识的思...
基于栅极电荷注入概念的SiC MOSFET开关过电压与振荡同步抑制技术
Simultaneous Mitigation of Switching Overvoltage and Oscillation for SiC MOSFET via Gate Charge Injection Concept
Peng Sun · Xiaofei Pan · Xudong Han · Huayang Zheng 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
针对SiC MOSFET因寄生电感和高开关速度导致的过电压与振荡问题，本文提出了一种基于栅极电荷注入（GCI）概念的新型辅助电路。该电路通过在漏极与栅极间引入可控电荷，有效抑制了开关过程中的电压尖峰及高频振荡，从而提升了电压裕量并降低了电磁干扰（EMI）。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器及PowerTitan储能系统向更高功率密度和更高开关频率演进，SiC MOSFET的应用已成为提升效率的关键。该GCI技术能有效解决高频开关带来的电压应力与EMI难题，有助于优化逆变器功率模块的PCB布局与驱动电路设计，在保证高可靠性的前提下进一步缩小产品体积。建议研发团队...
基于共聚焦方法的功率模块电热机械效应在线变形表征
Online Deformation Characterization for Electrothermal-Mechanical Effect of Power Module via Confocal Methodology
Peng Sun · Zheng Zeng · Liang Wang · Yulei Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
随着可再生能源和电动汽车的发展，功率模块的可靠性验证变得至关重要。传统的功率循环测试耗时较长。本文提出了一种利用共聚焦方法对裸芯片进行在线变形表征的技术，旨在研究电热机械效应对功率模块失效的影响，从而缩短可靠性评估周期。
解读: 功率模块是阳光电源组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器的核心组件。该研究提出的共聚焦在线变形表征技术，能有效提升对功率器件在复杂工况下热机械应力的量化分析能力。建议研发团队将其引入到核心功率模块的加速老化测试与失效机理研究中，优化模块封装设计与热管理方案，从而提升产品在极端...
宽电压增益下实现DAB变换器全负载范围ZVS的量子功率脉冲组合调制
Quantum Power Pulse Combination Modulation to Achieve Full Load Range ZVS of DAB Converters in Wide Voltage Gain
Zhihua Fan · Haifeng Lu · Jianyun Chai · Xudong Sun · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
针对双向全桥（DAB）变换器在传统移相控制下因开关结电容导致的非ZVS区域问题，本文提出了一种量子功率脉冲组合调制策略。通过序列化功率调节，有效消除了非ZVS间隙，实现了在宽电压增益和全负载范围内的零电压开关（ZVS），显著降低了开关损耗。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack及ST系列PCS）具有极高价值。DAB变换器是双向储能变流器的核心拓扑，在电池电压波动范围大及宽负载工况下，实现全范围ZVS能显著提升系统效率并降低热管理压力。建议研发团队评估该调制策略在数字控制平台上的实现复杂度，将其作为提升...
串联晶闸管脉冲电流分析的行为模型
A Behavioral Model for Pulse Current Analysis of Series-Connected Thyristors
Pengcheng Xing · Qingbo Wan · Jie Huang · Heng Zhang 等14人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
高功率脉冲系统常需串联多个晶闸管以承受高电压，但实现脉冲性能最优化的器件数量尚不明确。本文开发了一种串联晶闸管脉冲电流的行为模型，将器件级的电导调制与电路级的行为联系起来，为高压功率器件的串联应用提供了理论支撑。
解读: 该研究聚焦于晶闸管（Thyristor）的串联应用及脉冲特性，虽然阳光电源目前的主流产品（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能系统）主要采用IGBT或SiC MOSFET等全控型功率器件，而非半控型的晶闸管，但该模型中关于“多器件串联均压与电导调制”的分析方法，对于超高压直流输电或特定高...
一种无需位置反馈且免疫逆变器非线性的PMSM驱动电感估计方法
A Position-Feedback-Free and Inverter-Nonlinearity-Immune Inductance Estimation Method for PMSM Drives without Signal Injection
Yangwei Zhou · Ziling Nie · Li Peng · Xudong Zou 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
准确的在线增量电感L<sub>d</sub>、L<sub>q</sub>映射对基于模型的控制、无传感器观测及实时故障诊断至关重要。现有方法依赖离线测试或信号注入，存在速度慢、扰动系统、依赖转子位置和难以补偿逆变器非线性等问题。本文提出一种无需信号注入与位置反馈的电感估计算法，通过重构电压矢量序列形成可抑制死区畸变与器件压降的虚拟电压矢量。结合分段多采样线性回归提取电流斜率，实现抗噪声与死区干扰的电感估计。该方法具备三重协同优势：虚拟电压矢量框架、多采样电流斜率估计及无信号注入的位置无关观测器。实...
解读: 该无位置传感器电感估计技术对阳光电源储能与电驱产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，可实现PMSM飞轮储能系统的免传感器控制与在线参数自适应，提升系统可靠性并降低成本。对新能源汽车电机驱动产品，该方法可在全工况下实时更新Ld/Lq映射表，优化MTPA/弱磁控制精度，同时免疫SiC器件死区非线...