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多芯片IGBT功率模块强迫振荡分析与抑制的精确多端口网络模型
Accurate Multiport Network Model for Forced Oscillations Analysis and Suppression of Multichip IGBT Power Modules
Ankang Zhu · Hongyi Gao · Shuoyu Ye · Yuanye Xia 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
本文提出了一种多端口网络方法，用于分析多芯片功率模块中的强迫振荡问题。实验表明，多芯片模块在开关过程中由于寄生参数分布复杂，会产生多个谐振点。该模型能有效解析这些振荡现象，为优化模块设计、抑制高频振荡及提升功率模块的开关性能提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关联阳光电源核心产品（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器）中使用的IGBT功率模块。随着阳光电源产品向高功率密度和更高开关频率演进，多芯片并联带来的寄生参数引起的强迫振荡是导致EMI问题及器件失效的关键因素。通过引入该多端口网络建模方法，研发团队可...
基于稳定角的多个电流控制变换器稳定性分析
Settling-Angle-Based Stability Analysis for Multiple Current-Controlled Converters
Shan Jiang · Ye Zhu · Georgios Konstantinou · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
本文提出了一种基于稳定角的稳定性判据，作为行列式通用奈奎斯特判据的扩展，旨在简化多电流控制变换器非最小相位电力系统的稳定性分析。该方法仅利用dq坐标系下变换器阻抗的相位信息，即可准确评估系统稳定性。
解读: 该研究对于阳光电源的组串式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）在复杂弱电网环境下的并网稳定性至关重要。随着分布式能源渗透率提高，多机并联引起的谐振和稳定性问题日益突出。该方法通过相位信息简化了稳定性判据，有助于研发团队在iSolarCloud智能运维平台后台进行...
功率半导体器件损耗分布的统计表征
Statistical Characterization for Loss Distributions of Power Semiconductor Devices
Ke Ma · Jiayang Lin · Ye Zhu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
本文提出了一种基于H桥测试电路的方法，用于揭示功率半导体器件开关损耗和通态电压的统计分布。该方法通过专门设计的测试序列，能够更准确地评估功率电子系统的可靠性，为器件损耗特性的深入研究提供了统计学依据。
解读: 该研究直接服务于阳光电源核心产品（光伏逆变器、储能PCS、风电变流器）的可靠性设计。功率器件是这些产品的核心损耗源，通过统计学方法量化损耗分布，有助于优化组串式及集中式逆变器在极端工况下的热设计与寿命预测。建议研发团队将此统计表征方法引入PowerTitan等储能系统的功率模块选型与可靠性验证流程中...
用于改善构网型变流器频率响应的频带化功率同步环
Bandwise Power-Synchronization Loop for Frequency Response Improvement in Grid-Forming Converters
Shan Jiang · Ye Zhu · Georgios Konstantinou · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
构网型（GFM）变流器在电网发生大频率扰动后易出现同步失稳。当基于下垂控制的功率参考值超出变流器可输出功率范围时，传统的功率同步环（PSL）将失效。本文提出了一种频带化功率同步环（BPSL），旨在增强GFM变流器在极端频率扰动下的频率响应能力与同步稳定性。
解读: 该技术直接针对构网型（GFM）变流器的核心痛点——大扰动下的同步稳定性，对阳光电源的PowerTitan系列储能系统及大型地面光伏电站的构网型逆变器具有极高的应用价值。随着高比例可再生能源接入，电网强度减弱，该BPSL算法能显著提升阳光电源产品在弱电网环境下的频率支撑能力和黑启动性能。建议研发团队将...
构网型变流器的频域惯量设计
Frequency Domain Inertia Design of Grid-Forming Converters
Shan Jiang · Ye Zhu · Tianyi Xu · Xiongfei Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
合成惯量在构网型（GFM）变流器的频率响应中起关键作用。惯量系数过小无法有效抑制频率波动，而过大则可能在极端频率事件中影响电网同步稳定性。本文探讨了GFM变流器在频域内的惯量设计方法，旨在平衡频率支撑能力与同步稳定性。
解读: 该研究对阳光电源的构网型技术布局具有核心指导意义。随着高比例可再生能源接入，电力系统对构网型（GFM）功能的需求日益迫切。该频域惯量设计方法可直接应用于阳光电源的PowerTitan系列储能变流器及大型地面光伏逆变器中，优化其在弱电网下的频率支撑性能。通过精确的惯量参数整定，能显著提升设备在极端工况...
模块化多电平变换器中的虚拟桥臂阻抗仿真与稳定性提升
Virtual Arm Impedance Emulation and Stability Improvement in Modular Multilevel Converters
Ye Zhu · Shan Jiang · Josep Pou · Georgios Konstantinou · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
模块化多电平变换器（MMC）的桥臂阻抗对系统内部动态及变换器阻抗特性有显著影响，进而影响系统稳定性。本文提出一种基于虚拟桥臂阻抗的阻尼控制方法，通过引入虚拟电阻等阻抗特性，有效抑制由阻抗交互引起的小信号振荡，从而提升MMC系统的并网稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的大功率集中式光伏逆变器及大型储能PCS（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着光伏与储能系统接入弱电网场景增多，系统易发生阻抗交互引起的振荡。通过在控制算法中引入虚拟桥臂阻抗，无需增加额外硬件成本，即可显著增强变换器在弱电网下的阻抗匹配能力与稳定性。建议研发团队将其应用...
面向稳定性的电力变换器多目标控制设计：深度强化学习辅助方法
Stability-Oriented Multiobjective Control Design for Power Converters Assisted by Deep Reinforcement Learning
Shan Jiang · Yu Zeng · Ye Zhu · Josep Pou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
电力变换器的阻抗特性随运行工况变化，导致固定控制参数在复杂工况下可能引发系统失稳。本文提出一种深度强化学习辅助的控制框架，旨在实现多目标优化，以提升变换器在全工况下的稳定性与控制性能。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan储能变流器）具有重要意义。随着电网环境日益复杂（弱电网、高比例可再生能源接入），传统基于固定参数的PI控制难以兼顾全工况稳定性。引入深度强化学习（DRL）可实现控制参数的自适应寻优，显著提升逆变器在电网阻抗波动下的鲁棒性。建...
基于整定角的电力电子主导电力系统稳定性判据
Settling Angle-Based Stability Criterion for Power-Electronics-Dominated Power Systems
Shan Jiang · Ye Zhu · Georgios Konstantinou · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
本文针对电力电子并网变换器的小信号稳定性分析，探讨了诺顿与戴维南等效电路的选择问题。针对现有定义缺失及选型不当导致的分析偏差，提出了基于整定角的稳定性判据，旨在提升高比例电力电子电力系统在复杂电网环境下的并网稳定性分析精度。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心业务。随着光伏与储能渗透率提升，电网呈现弱电网特性，该判据有助于优化组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）的控制策略。特别是在构网型（GFM）技术研发中，准确的阻抗建模与稳定性判据是确保系统在弱电网下稳定运行的关键。建议研发团队将此...
基于H桥测试电路的功率半导体热特性表征方法
Thermal Characterization Method of Power Semiconductors Based on H-Bridge Testing Circuit
Ye Zhu · Ke Ma · Xu Cai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年9月
本文提出了一种基于H桥测试电路的功率半导体器件热特性表征方法，涵盖了相应的控制策略与测量手段。该方法使待测器件（DUT）在开关模式下运行，更贴近实际应用场景。由于开关损耗的存在，该方法能够实现与实际工况相似的结温范围，为功率器件的热性能评估提供了更准确的测试方案。
解读: 该热特性表征方法对阳光电源的核心业务至关重要。在组串式及集中式光伏逆变器、PowerTitan系列储能变流器（PCS）的研发中，功率模块（IGBT/SiC）的结温管理直接决定了产品的可靠性与功率密度。通过采用更贴近实际开关工况的H桥测试法，研发团队能更精准地获取器件热参数，优化散热设计与寿命预测模型...
构网型变流器用于故障限流与增强同步稳定性的电流同步控制
Current-Synchronization Control of Grid-Forming Converters for Fault Current Limiting and Enhanced Synchronization Stability
Shan Jiang · Ye Zhu · Tianyi Xu · Georgios Konstantinou · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
采用功率同步控制（PSC）的构网型（GFM）变流器在严重对称故障下存在失步风险。故障期间，PSC输出的内部角频率偏离参考值，导致功角失控。本文提出一种电流同步控制策略，旨在限制故障电流并增强GFM变流器在弱电网或故障条件下的同步稳定性。
解读: 该研究直接针对阳光电源PowerTitan、PowerStack等储能变流器（PCS）及大型光伏逆变器在构网型（GFM）应用中的核心痛点。随着全球电网对高比例可再生能源接入的要求提高，GFM技术已成为阳光电源产品迭代的关键。该电流同步控制策略能有效提升PCS在电网故障下的鲁棒性，解决传统PSC控制在...
利用IIR滤波器提高并网逆变器重复控制的参数鲁棒性
Parameter Robustness Improvement for Repetitive Control in Grid-Tied Inverters Using an IIR Filter
Mingzhe Zhu · Yongqiang Ye · Yongkang Xiong · Qiangsong Zhao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
本文探讨了并网逆变器中重复控制（RC）的稳定性鲁棒性。由于控制带宽限制，受控对象的高频特性易受建模误差和参数不确定性影响，导致RC控制器不稳定。为此，本文在内部模型中引入了IIR低通滤波器，以增强系统的鲁棒性。
解读: 该研究直接针对并网逆变器（如阳光电源组串式和集中式逆变器）的核心控制算法优化。在弱电网环境下，电网阻抗波动会导致逆变器参数失配，引发重复控制失稳。引入IIR滤波器能有效提升系统在复杂电网环境下的谐波抑制能力和鲁棒性，有助于提升阳光电源逆变器在弱电网接入场景下的电能质量表现。建议研发团队在iSolar...
基于UDE且具有增强电网频率波动适应性的LCL型并网逆变器电流控制器
UDE-Based Current Controller With Enhanced Grid Frequency Fluctuation Adaptability for LCL-Type Grid-Tied Inverters
Yongkang Xiong · Yongqiang Ye · Mingzhe Zhu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
针对LCL型并网逆变器，传统的基于时延滤波器的不确定性与扰动估计器（UDE）在电网频率波动时控制性能下降。本文提出了一种改进的UDE（FUDE）控制策略，有效提升了系统在电网频率波动下的适应性与鲁棒性。
解读: 该研究直接针对阳光电源核心产品——组串式及集中式光伏逆变器中广泛采用的LCL滤波拓扑。在当前电网接入比例不断提高、弱电网特征日益显著的背景下，电网频率波动对并网稳定性构成挑战。该FUDE控制策略能显著提升逆变器在复杂电网环境下的谐波抑制能力和动态响应性能，有助于增强阳光电源逆变器在弱电网场景下的并网...
基于不确定性和扰动估计器的永磁同步电机驱动电流控制方案及简单参数整定算法
Uncertainty-and-Disturbance-Estimator-Based Current Control Scheme for PMSM Drives With a Simple Parameter Tuning Algorithm
Jianjun Ren · Yongqiang Ye · Guofeng Xu · Qiangsong Zhao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年7月
针对工业永磁同步电机（PMSM）驱动中PI电流控制器因参数不确定性和非线性导致难以整定的问题，本文提出了一种基于不确定性和扰动估计器（UDE）的控制方案。该方法通过简单的参数整定算法，有效提升了系统在复杂工况下的鲁棒性和控制性能。
解读: 该研究提出的UDE控制方案及参数整定算法，对于提升电机驱动系统的动态响应和鲁棒性具有参考价值。在阳光电源的产品线中，该技术可应用于风电变流器（发电机侧控制）以及电动汽车充电桩中的功率模块控制。通过引入扰动估计，可以降低系统对电机参数精确建模的依赖，提升变流器在复杂电网环境下的运行稳定性。建议研发团队...
有限端电容开关电容变换器的建模与分析
Modeling and Analysis of Switched-Capacitor Converters With Finite Terminal Capacitances
Yicheng Zhu · Zichao Ye · Robert C. N. Pilawa-Podgurski · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
现有开关电容（SC）变换器模型常假设输入输出电容为无穷大，将其视为理想电压源。然而，受限于空间与成本，实际应用中端电容往往有限，导致非理想行为。本文旨在建立考虑有限端电容影响的分析模型，以更准确地评估变换器性能。
解读: 该研究针对开关电容变换器在有限电容条件下的建模，对阳光电源的电力电子拓扑优化具有参考价值。在户用光伏逆变器及小型化充电桩产品中，高功率密度要求往往限制了滤波电容的体积，导致实际性能偏离理想模型。通过引入该分析方法，研发团队可更精准地评估电路纹波与动态响应，优化DC-DC级电路设计，从而在保证输出稳定...
考虑构网型变流器电流与功率限制的增强型频率响应复合功率-频率同步环
Composite Power-Frequency Synchronization Loop for Enhanced Frequency Response Considering Current and Power Limits of Grid-Forming Converters
Tianyi Xu · Shan Jiang · Ye Zhu · Georgios Konstantinou · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文针对低惯量电力系统中构网型（GFM）变流器的频率支撑能力进行研究。在考虑变流器物理限值及能源侧约束的前提下，提出了一种复合功率-频率同步环控制策略，旨在提升频率扰动下的响应性能，优化变流器在极限工况下的运行稳定性。
解读: 该研究直接契合阳光电源PowerTitan系列液冷储能系统及构网型逆变器的核心技术需求。随着高比例新能源接入，电网惯量降低，构网型技术已成为阳光电源储能PCS及大型光伏逆变器的关键竞争力。本文提出的复合同步环策略，能够有效解决在极端电网扰动下，变流器因电流/功率限制导致的失稳问题，对于提升Power...
共源共栅GaN HEMT短路失效机理研究
Exploring Short-Circuit Failure Mechanism of Cascode GaN HEMT
Sheng Li · Qinhan Wang · Weihao Lu · Leke Wu 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
本文通过仿真分析与实验验证，深入揭示了共源共栅（Cascode）氮化镓器件在单脉冲短路事件下的失效机理。研究发现了一种独特的“恢复”失效现象，并明确了器件内部两个主要的烧毁区域：栅极指状结构包围的漏极拐角处及其他关键区域。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能产品中对高功率密度要求的提升，GaN器件的应用潜力巨大。本文揭示的Cascode GaN短路失效机理及“恢复”现象，对于优化逆变器功率模块的驱动电路设计、短路保护策略及热管理方案具有重要参考价值。建议研发团队在后续高频化产品设计中，重点关注GaN器件在极端工况...
一种用于压电能量收集的无整流器同步开关电感接口电路
A Self-Powered Rectifier-Less Synchronized Switch Harvesting on Inductor Interface Circuit for Piezoelectric Energy Harvesting
Xiudeng Wang · Yinshui Xia · Ge Shi · Huakang Xia 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
本文提出了一种用于压电能量收集的无整流器同步开关电感（ReL-SSHI）接口电路。该电路通过在压电换能器开路电压的正峰值处导通负载串联开关，实现了高效的能量转换。该设计旨在优化能量收集效率，减少整流损耗，适用于微能源收集场景。
解读: 该文献研究的压电能量收集技术属于微功率能量转换范畴，与阳光电源目前的大功率光伏逆变器、储能系统及风电变流器等核心业务存在较大技术跨度。虽然其“无整流器”和“同步开关”的拓扑优化思路在提升功率密度和转换效率方面具有学术参考价值，但压电能量收集目前在阳光电源的产品线中尚无直接应用场景。建议关注其在低功耗...
一种基于低功耗模拟控制电路的磁场能量收集最大功率点跟踪新方法
A Novel Method of Maximum Power Point Reaching for Magnetic Field Energy Harvesting Based on a Low-Power Analog Control Circuit
Kai Ye · Zhu Liu · Chujun Liu · Aijun Yang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
本文针对智能电网中基于电流互感器的磁场能量收集器（MEH）在低一次电流下功率不足的问题，提出了一种基于低功耗模拟控制电路的最大功率点跟踪（MPPT）新方法，有效提升了能量收集效率。
解读: 该技术主要涉及微功率能量获取与模拟控制，与阳光电源的核心业务（光伏逆变器、储能系统）在功率等级和应用场景上存在差异。然而，其低功耗MPPT控制策略对于阳光电源的iSolarCloud智能运维平台中的传感器节点供电，或在大型电站中利用电流互感器为辅助监测设备实现“自供电”具有一定的参考价值。建议关注该...
纳米离子学驱动的可重构异质结用于先进信息器件
Nanoionics driven reconfigurable heterojunctions for advanced information devices
Xiaoyu Ye · Kang Chen · Cong Hu · Xiaojian Zhu · Applied Physics Letters · 2025年6月 · Vol.126
自动驾驶、智能制造和人工智能等新兴领域对电子信息技术在多功能性、功耗和集成密度方面提出了更高要求。多场调控下的离子迁移效应使得具有丰富物性调控能力的可重构异质结器件成为下一代信息器件的候选方案。本文综述了异质结中由多场诱导的离子与电子过程，包括离子迁移、电荷俘获和自旋极化等输运机制，并总结了其在超高密度存储、存算一体、加密技术、神经形态计算及感知器件中的应用，最后展望了该领域面临的挑战与发展方向。
解读: 该纳米离子学可重构异质结技术对阳光电源储能系统和功率器件具有前瞻性应用价值。在PowerTitan储能系统中，可重构异质结的多场调控机制可启发BMS电池管理芯片的存算一体架构设计，降低状态估算功耗；其离子迁移与电荷俘获机制可优化SiC器件栅极氧化层界面特性，提升ST系列储能变流器的开关性能与可靠性。...
模块化多电平变换器中自适应电流限制器的设计
Design of Adaptive Current Limiters in Modular Multilevel Converters
Ye Zhu · Shan Jiang · Georgios Konstantinou · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年11月
功率变换器中的电流限制器可在故障期间限制输出电流并保护电力半导体器件，但会削弱其对系统的短路电流贡献。本文提出一种基于桥臂电流的自适应限流方法，考虑了直流环流的影响，使模块化多电平变换器（MMC）输出电流的幅值限制随公共耦合点电压自适应调整，在电网平衡与不平衡条件下均能充分利用器件的电流额定值。该方法在电压跌落期间允许额外输出无功电流，提升MMC的短路容量。通过构网型并网MMC系统的低电压穿越实验结果验证了所提方法的有效性。
解读: 该自适应电流限制技术对阳光电源ST系列储能变流器和构网型GFM产品具有重要应用价值。研究提出的基于桥臂电流的自适应限流方法可直接应用于PowerTitan大型储能系统，在电网故障时既保护SiC功率模块又最大化短路电流贡献，提升系统低电压穿越能力。该方法考虑直流环流影响，充分利用器件电流额定值，可优化...
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