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基于局域接触电势探测的运行中SiC功率MOSFET内部电场分布研究
Anatomy of internal electric field profile in operating SiC power MOSFETs with local contact potential probing
Mingsheng Fang · Yan Liu · Ting Zhang · Dandan Wang 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年4月 · Vol.126
本文利用局域接触电势探测技术，对工作状态下的碳化硅（SiC）功率MOSFET内部电场分布进行了高分辨率表征。通过开尔文探针力显微镜（KPFM）在器件动态运行条件下直接映射其表面电势与内部电场空间分布，揭示了栅极边缘与沟道区域附近的电场集中现象及其随偏置条件演变的规律。研究结果阐明了关键电场分布特征与器件可靠性、击穿机制之间的关联，为优化SiC MOSFET结构设计和提升器件性能提供了实验依据。
解读: 该研究对阳光电源的SiC器件应用具有重要指导意义。通过KPFM技术揭示的电场分布特征，可直接指导SG系列高功率密度光伏逆变器和ST系列储能变流器中SiC MOSFET的选型与应用。特别是对栅极边缘与沟道区域的电场集中现象的深入理解，有助于优化器件驱动电路设计，提升产品可靠性。这些发现可用于改进Pow...
客座编辑部：通过器件与元件集成实现高功率密度电力变换器
Guest Editorial: High Power Density Power Converters Achieved by Device and Components Integration
Laili Wang · Alan Mantooth · Yan-Fei Liu · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2026年2月 · Vol.14
本文为IEEE JESTPE专题客座编辑部文章，聚焦高功率密度电力变换器的技术路径，强调通过功率半导体器件（如SiC/GaN）、无源元件、封装及热管理的深度集成来提升功率密度，涵盖多物理场协同设计、先进封装与系统级集成方法。
解读: 该文技术方向高度契合阳光电源ST系列PCS、PowerTitan储能系统的轻量化与高功率密度演进需求。SiC/GaN器件集成可降低PCS开关损耗，提升效率与功率密度；先进功率模块封装技术有助于组串式逆变器（如SG320HX）进一步缩小体积、增强散热能力。建议在下一代户用及工商业储能PCS中加速导入双...
通过消除右半平面零点提升二极管-电容型高升压DC-DC变换器的动态性能
Dynamic Performance Improvement of Diode–capacitor-Based High Step-up DC–DC Converter Through Right-Half-Plane Zero Elimination
Yan Zhang · Jinjun Liu · Zhuo Dong · Hongliang Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年8月
本文针对光伏和燃料电池发电中常用的二极管-电容型高升压DC-DC变换器，分析了其因右半平面（RHP）零点导致的非线性及非最小相位特性。研究提出了一种消除RHP零点的方法，旨在改善变换器在高电压增益应用下的瞬态响应和控制稳定性。
解读: 该研究针对高升压DC-DC变换器的动态控制优化，对阳光电源的组串式光伏逆变器（尤其是针对高压组件的优化器或前级升压电路）具有重要参考价值。通过消除RHP零点，可以显著提升变换器的动态响应速度和系统稳定性，有助于减小输出电压纹波，提升光伏发电效率。建议研发团队在开发下一代高功率密度组串式逆变器时，引入...
一种具有最大升压能力和最小开关频率的Z源逆变器改进PWM策略
An Improved PWM Strategy for Z-Source Inverter With Maximum Boost Capability and Minimum Switching Frequency
Yan Zhang · Jinjun Liu · Xinying Li · Xiaolong Ma 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年1月
Z源逆变器提供了一种具有升降压调节能力的单级直流-交流功率转换方案。为最大化电压增益并提升效率，本文提出了一种改进的脉宽调制（PWM）策略。通过调节单相桥臂的直通占空比，该策略有效调节了中间直流母线电压的平均值，从而优化了系统性能。
解读: Z源逆变器拓扑在光伏发电领域具有单级升压的独特优势，可简化系统架构并提高功率密度。对于阳光电源的组串式逆变器产品线，该改进型PWM策略通过降低开关频率和优化直通控制，有助于进一步提升逆变效率并降低损耗。建议研发团队评估该拓扑在特定高增益应用场景下的可行性，特别是在需要宽输入电压范围的工商业光伏项目中...
光伏驱动多级膜蒸馏系统的模型框架与性能分析：面向高效水-电协同供给
Model framework and performance analysis of photovoltaic-driven multistage membrane distillation systems for efficient water-power co-supply
Yahui Du · Jiyuan Wu · Zhihua Zhou · Yuechao Chao 等10人 · Applied Energy · 预计 2026年5月 · Vol.410
本文构建光伏驱动多级膜蒸馏（MD）系统的耦合模型，分析其在离网/弱网场景下水-电协同供给的能效、经济性与动态响应特性，重点评估MPPT跟踪精度、PCS功率调节匹配度及系统整体能量利用率。
解读: 该研究契合阳光电源光储水多能协同战略，尤其适用于PowerTitan储能系统与SG系列组串式逆变器在缺水缺电地区的微网集成应用。建议将ST系列PCS的宽负载范围与MPPT协同控制算法嵌入MD系统能量管理模块，并基于iSolarCloud平台开发水-电联合调度功能，拓展海外海岛、干旱地区等‘光伏+制水...
基于LQR的永磁同步电机驱动系统的稳态性能提升
Steady-State Performance Improvement for LQR-Based PMSM Drives
Changliang Xia · Ning Liu · Zhanqing Zhou · Yan Yan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年12月
针对永磁同步电机（PMSM）驱动中死区效应、磁链谐波及采样误差引起的周期性扰动，本文建立了一种包含扰动信息的增广状态空间模型，实现了对PMSM系统更精确的描述，从而提升了系统的稳态控制性能。
解读: 该文献提出的基于增广状态空间模型的LQR控制策略，旨在抑制电机驱动中的周期性扰动。对于阳光电源而言，该技术主要关联于风电变流器及电动汽车充电桩中的电机控制模块。通过引入更精确的扰动补偿机制，可有效降低电流谐波，提升变流器的控制精度与动态响应能力。建议研发团队关注该模型在复杂工况下的鲁棒性表现，并探索...
基于关键区域共性特征的逆变器开路故障诊断方法
Open-Circuit Fault Diagnosis Method for Inverters Based on Common Characteristics in Critical Region
Bo Liu · Tingna Shi · Guozheng Zhang · Yan Yan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
功率开关管开路故障是电机驱动系统中的常见故障。准确快速的故障诊断至关重要，但控制器调节往往会干扰故障电流特征的规律性，且控制参数的多样性削弱了诊断方法的泛化能力。本文提出了一种基于关键区域共性特征的诊断方法，旨在提高故障诊断的准确性与鲁棒性。
解读: 该研究针对逆变器功率开关管的开路故障诊断，直接关联阳光电源的核心产品线——光伏逆变器（组串式、集中式）及风电变流器。在光伏与风电系统中，逆变器长期运行于复杂工况，开关管故障直接影响系统可靠性。该方法通过提取关键区域共性特征，克服了控制参数变化带来的干扰，能够显著提升阳光电源iSolarCloud智能...
基于半波电流关键特征的逆变器开路故障诊断方法
Open-Circuit Fault Diagnosis Method for Inverters Based on Critical Characteristics of Half-Wave Current
Bo Liu · Tingna Shi · Yan Yan · Guozheng Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文针对电压源逆变器功率开关管的开路故障，提出了一种适用于多种转速运行工况的快速诊断方法。通过建立正常与故障状态下的三相电流详细模型，提取半波电流的关键特征，实现了对逆变器故障的精准定位与快速响应，有效提升了电力电子系统的运行可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务——光伏逆变器（组串式及集中式）及储能变流器（PCS）具有极高的应用价值。逆变器作为电力转换的核心，其功率器件的可靠性直接影响电站的运维成本与发电效率。该故障诊断方法能够集成至iSolarCloud智能运维平台，实现故障的预警与精准定位，减少停机时间。建议研发团队将其算法嵌...
具有无源均流能力的共电容多相LLC变换器
Common Capacitor Multiphase LLC Converter With Passive Current Sharing Ability
Hongliang Wang · Yang Chen · Yajie Qiu · Peng Fang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年1月
在高功率应用中，并联运行可提升效率与可靠性。针对LLC变换器因元件容差导致增益敏感而难以并联的问题，本文提出了一种用于多相LLC变换器的共谐振电容新结构，无需额外控制电路即可实现优异的均流性能。
解读: 该技术对阳光电源的储能变流器（PCS）及大功率光伏逆变器产品线具有重要参考价值。在PowerTitan等大型储能系统中，多模块并联是提升功率密度的关键，但均流控制往往增加控制复杂度。该方案通过拓扑优化实现无源均流，不仅能降低控制算法的开发难度，还能减少传感器使用，从而提升系统可靠性并降低成本。建议研...
LED驱动器通过能量缓冲单元实现无电解电容及无频闪运行
LED Driver Achieves Electrolytic Capacitor-Less and Flicker-Free Operation With an Energy Buffer Unit
Peng Fang · Bo Sheng · Samuel Webb · Yan Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年7月
交流供电的LED驱动器通常依赖电解电容提供高密度储能，但其寿命较短。本文提出一种逐周期能量缓冲LED驱动器，旨在消除电解电容，从而提升驱动器的整体可靠性与使用寿命。
解读: 该文献提出的“无电解电容”设计理念对于提升电力电子设备的长期可靠性具有参考价值。虽然阳光电源的核心业务为光伏逆变器和储能系统，而非LED驱动，但其提出的逐周期能量缓冲技术（Energy Buffer Unit）在户用光伏逆变器或小型充电桩的辅助电源设计中具有借鉴意义。通过优化电路拓扑减少对寿命敏感型...
基于PWM开关振荡中敏感尾部成分的变频驱动电机匝间绝缘退化在线监测
Online Monitoring of Incipient Turn Insulation Degradation for Inverter-Fed Machine Using Sensitive Tail Component in PWM Switching Oscillations
Dawei Xiang · Hao Li · Hao Yan · Yan Zheng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
绝缘失效是导致电机停机的主要原因之一。本文提出了一种针对变频驱动电机匝间绝缘早期退化的非侵入式在线监测技术。通过利用PWM开关振荡中的敏感尾部成分，该方法能够有效识别绝缘退化征兆，从而在故障发生前实现预警，提升了状态监测的灵敏度与实用性。
解读: 该技术对于阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器、风电变流器以及储能PCS系统具有重要参考价值。逆变器驱动电机或变压器时，高频PWM信号引起的绝缘应力是导致系统早期故障的关键因素。通过引入此类非侵入式在线监测算法，阳光电源可将其集成至iSolarCloud智能运维平台，实现对核心功率模块及后端负载（如风...
一种用于高温高功率密度应用的高性能SiC功率模块三维封装结构
A High-Performance 3-D Packaging Structure of SiC Power Module for High-Temperature and High-Power-Density Applications
Baihan Liu · Yipeng Liu · Yiyang Yan · Jianwei Lv 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月
本研究旨在将垂直芯片堆叠（VCS）封装结构应用于高温环境，以突破现有高温封装在寄生电感和热阻方面的性能瓶颈。针对传统PCB型VCS封装在结温控制方面的局限性，本文提出了一种优化方案，旨在提升SiC功率模块在极端工况下的热管理能力与电气性能。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。随着光伏逆变器和储能PCS（如PowerTitan系列）向更高功率密度和更高效率演进，SiC器件的应用已成为主流。该三维封装技术能显著降低寄生电感，有助于提升高频开关下的效率并减小磁性元件体积，直接利好组串式逆变器和储能变流器的轻量化设计。同时，其优化的热管理...
分布式能源接口逆变器输出阻抗影响的分析与抑制
Analysis and Mitigation of Inverter Output Impedance Impacts for Distributed Energy Resource Interface
Yong Tao · Quanwei Liu · Yan Deng · Xunhao Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年7月
为确保分布式发电的电力可靠性，电压源逆变器常采用集成虚拟阻抗及电压电流双闭环的下垂控制策略。本文分析了下垂控制逆变器作为串联输出阻抗的可控电压源模型，探讨其对系统稳定性、动态性能及阻抗交互的影响，并提出相应的抑制策略。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心业务——光伏逆变器及储能变流器（PCS）。在弱电网或高比例可再生能源接入场景下，逆变器的输出阻抗特性是决定系统并网稳定性的关键。对于阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统，通过优化虚拟阻抗设计和下垂控制算法，可有效提升设备在复杂电网环境...
用于Micro-LED显示器的5μs响应时间及92.9%效率的混合反相Buck变换器设计与分析
Design and Analysis of a Hybrid Inverting Buck Converter With 5 μs Response Time and 92.9% Efficiency for Micro-LED Displays
Xingfa Yan · Gang Liu · Chen Hu · Kaisong Zhu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
本文设计了一种适用于Micro-LED显示应用的混合反相Buck（HIB）DC-DC变换器，可实现可调负输出电压。该变换器仅需三个功率开关、一个飞跨电容和一个电感，实现了-D的电压转换比。相比现有方案，其具备类Buck的PWM控制简单及体积紧凑的优势。
解读: 该文献探讨的混合反相Buck拓扑主要针对Micro-LED显示驱动领域，与阳光电源核心的光伏逆变器、储能系统及充电桩业务在应用场景上存在较大差异。然而，其强调的“高响应速度”与“高功率密度”设计思路对阳光电源的辅助电源模块（Auxiliary Power Supply）设计具有一定参考价值。在户用光...
一种基于电感内功率系统结构的集成功率模块
An Integrated Power Module Based on the Power-System-In-Inductor Structure
Laili Wang · Wenbo Liu · Doug Malcom · Yan-Fei Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年9月
本文提出了一种具有高功率密度和高效率的集成功率模块。通过设计一种多功能集成磁性元件，使其同时承担滤波电感和变换器封装的功能。结合有限元分析，验证了该电感的设计与优化方法，实现了更高的电感密度。
解读: 该技术通过磁集成与封装集成，显著提升了功率密度，这对阳光电源的组串式逆变器（如SG系列）和户用储能系统（如PowerStack）的轻量化与小型化具有重要参考价值。将滤波电感与封装结构融合，可有效降低寄生参数，提升系统效率并减少散热压力。建议研发团队关注该集成磁性元件的电磁兼容性（EMC）与热管理表现...
基于自整定非线性扩张状态观测器的电机伺服系统固定时间控制
Autotuned Nonlinear Extended State Observer-Based Fixed-Time Control for Motor-Drive Servo Systems
Ruiqi Xu · Jianxing Liu · Xinpo Lin · Zhuang Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
为提升永磁同步电机（PMSM）在未知扰动下的位置跟踪性能，本文提出了一种基于改进非线性扩张状态观测器（NESO）的快速固定时间控制策略。该方法将负载扰动与非线性摩擦视为集总扰动，通过NESO进行实时估计与补偿，有效提升了系统的鲁棒性与收敛速度。
解读: 该技术在电机控制领域具有通用性，对阳光电源的业务具有显著的参考价值。首先，在风电变流器领域，PMSM的精确转矩与转速控制是核心，该算法可提升风机在复杂工况下的响应速度；其次，在电动汽车充电桩的功率模块控制及储能系统的PCS（如PowerTitan系列）中，电机驱动或高性能功率变换控制均依赖于对扰动的...
比例谐振电流控制方案中交叉耦合项的实现以改善电流跟踪性能
Implementation of Cross-Coupling Terms in Proportional-Resonant Current Control Schemes for Improving Current Tracking Performance
Sizhan Zhou · Yan Zhang · Zeng Liu · Jinjun Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
本文探讨了三相电压源变换器中dq坐标系下的PI控制器与αβ坐标系下的PR控制器。针对αβ坐标系下被控对象模型通常被认为是解耦的这一普遍认知，文章指出引入交叉耦合项可以显著提升电流跟踪性能，并详细分析了其实现方案。
解读: 该研究直接优化了并网逆变器的核心控制算法，对阳光电源的组串式和集中式光伏逆变器，以及PowerTitan等储能变流器（PCS）具有重要价值。在弱电网环境下，通过引入交叉耦合项优化PR控制，可显著提升电流跟踪精度和系统稳定性，有效降低谐波含量。建议研发团队在iSolarCloud智能运维平台的数据支撑...
一种用于增强双馈感应发电机故障穿越能力的简易多功能直流斩波器
A Simple Multifunctional DC Chopper for Fault Ride-Through Capacity Enhancement of a DFIG
Chenguang Yan · Weixiang Wang · Zhangheng Liu · Hongxi Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文针对双馈感应发电机（DFIG）在故障穿越（FRT）过程中，传统Crowbar电路导致发电机失去并网能力的问题，提出了一种新型多功能直流斩波器。该拓扑能够在故障期间有效抑制直流母线过压及转子侧变流器过流，同时维持发电机与电网的连接，满足电网规范要求。
解读: 该技术对阳光电源风电变流器业务具有重要参考价值。目前风电场对低电压穿越（LVRT）及高电压穿越（HVRT）的要求日益严苛，该多功能直流斩波器拓扑能够优化变流器在电网故障下的响应，减少对传统Crowbar电路的依赖，提升系统可靠性。建议研发团队评估该拓扑在阳光电源风电变流器产品中的集成可行性，以提升产...
一种用于并联SiC MOSFET的门极支路全耦合电感动态均流方法
A Dynamic Current Balancing Method for Paralleled SiC MOSFETs With Gate-Branch Full-Coupled Inductors
Jianwei Lv · Yiyang Yan · Jiaxin Liu · Baihan Liu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
在多芯片SiC功率模块中，并联芯片间的动态电流不平衡会导致开关损耗和结温差异，从而缩短器件寿命。现有均流方法存在集成度低或效果不佳的问题。本文提出了一种在门极支路采用全耦合电感的高集成度均流方法，有效改善了并联SiC MOSFET的动态电流分配。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有重要意义。在PowerTitan等大型储能PCS及组串式光伏逆变器中，高功率密度要求大量使用并联SiC MOSFET模块。该均流方法能显著降低并联芯片间的动态不平衡，直接提升功率模块的可靠性与热稳定性，有助于延长产品使用寿命。建议研发团队在下一代高功率密度SiC模块设...
包含高变比变压器寄生电容影响的LCL-T谐振高压电容充电器研究
Research on LCL-T Resonant High-Voltage Capacitor Charger Including the Effect of the High-Ratio Transformer Parasitic Capacitance
Hai Zhu · Xin Li · Zhenchuan Liu · Yan Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
本文研究了LCL-T谐振变换器在高压电容充电应用中的特性。针对高变比变压器寄生电容不可忽略的问题，建立了精确的电容模型及基波近似（FHA）分析模型，为变换器的参数设计与性能优化提供了理论基础，有效提升了高压充电系统的设计精度。
解读: 该研究涉及的LCL-T谐振拓扑及高压变压器寄生参数建模，对阳光电源的储能PCS（如PowerTitan系列）及电动汽车充电桩业务具有参考价值。在超高压充电或特定储能直流变换场景中，变压器寄生参数的精确建模能有效提升变换器效率并降低EMI风险。建议研发团队关注该模型在宽电压范围输出下的鲁棒性分析，以优...
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