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电力电子应用中屏蔽罗氏线圈的涡流效应：机制、本质与对策
Eddy-Current Effect in Shielded Rogowski Coil for Power Electronic Applications: Mechanism, Essence, and Countermeasure
Yulei Wang · Jiakun Gong · Zheng Zeng · Mingrui Zou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
随着宽禁带器件开关速度提升，高带宽屏蔽罗氏线圈（RC）在捕捉快速电流瞬态及抑制共模干扰方面至关重要。然而，屏蔽层中的涡流效应会影响测量精度。本文揭示了该效应的物理机制，并提出了相应的抑制对策，为高频电力电子系统的电流检测提供了理论支撑。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器及PowerTitan储能系统中大规模应用SiC等宽禁带器件，开关频率与dv/dt显著提高，对电流采样精度提出了极高要求。该研究揭示的屏蔽罗氏线圈涡流效应机制，直接影响研发实验室对高频电流波形的捕捉准确性。建议在研发测试环节优化电流传感器屏蔽结构，以提升对快速瞬态电流的测量...
面向高集成应用的高带宽低寄生微型电流分流器：电热考量与协同设计
Miniaturized Current Shunt With High Bandwidth and Low Parasitics for High-Integrated Applications: Electro-Thermal Considerations and Co-Design
Yulei Wang · Jiakun Gong · Mingrui Zou · Liang Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
针对宽禁带半导体（WBG）应用，本文探讨了电流传感器的微型化设计。在追求高带宽与低寄生参数的同时，重点分析了电流分流器在高集成度应用中的电热耦合挑战，并提出了协同设计方案，以解决其体积庞大带来的集成难题。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统向高功率密度方向演进，SiC等宽禁带器件的广泛应用对电流采样精度和响应速度提出了更高要求。该研究提出的微型化电流分流器设计及电热协同仿真方法，可有效优化逆变器功率模块及PCS内部的布局布线，降低寄生参数对高频开关的影响。建...
电力电子应用中罗氏线圈的近场磁干扰：机理与抑制
Near-Magnetic Interference in Rogowski Coil for Power Electronic Applications: Mechanism and Mitigation
Yulei Wang · Rachit Pradhan · Di Wang · Shreyas B. Shah 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
罗氏线圈（RC）因其高带宽和电气隔离特性，广泛应用于电力电子设备。然而，由邻近电流源引起的近场磁干扰（NMI）常被低估，严重影响了RC在电流表征、保护及控制中的鲁棒性。本文揭示了NMI的产生机理，并提出了相应的抑制策略，以提升其在复杂电力电子环境下的测量精度。
解读: 该研究对阳光电源的高功率密度产品（如PowerTitan储能系统、大功率组串式逆变器）具有重要参考价值。在紧凑型电力电子设计中，高频电流采样极易受邻近功率回路干扰，导致采样精度下降，进而影响PCS的控制环路稳定性及保护逻辑。建议研发团队在iSolarCloud智能运维平台的底层传感器选型及PCB布局...
用于宽禁带器件开关特性精确表征的高带宽差分电压探头
High-Bandwidth Differential Voltage Probe for Accurate Switching Characterization of WBG Devices
Yulei Wang · Jiakun Gong · Liang Wang · Mingrui Zou 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
针对宽禁带（WBG）功率器件高频开关特性的精确表征需求，本文提出了一种高带宽、宽动态范围且具备电气隔离能力的差分测量方法。该方法凭借其结构简单、成本效益高及浮地测量能力，为提升WBG器件在电力电子系统中的测试精度与抗干扰性能提供了有效解决方案。
解读: 随着阳光电源在光伏逆变器（如组串式、集中式）及储能系统（如PowerTitan、PowerStack）中大规模应用SiC等宽禁带器件，提升开关过程的测试精度对于优化效率和降低EMI至关重要。该差分探头技术可直接应用于研发阶段的功率模块特性评估，帮助工程师更准确地捕捉高频开关瞬态，从而优化驱动电路设计...
阻抗匹配分流器：面向宽禁带器件的超高带宽与极低寄生参数电流传感器
Impedance-Matching Shunt: Current Sensor With Ultrahigh Bandwidth and Extremely Low Parasitics for Wide-Bandgap Device
Yulei Wang · Zheng Zeng · Teng Long · Peng Sun 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
针对宽禁带（WBG）器件高电流变化率的测试需求，现有集总参数模型已无法满足超高带宽电流分流器的设计要求。本文提出了一种阻抗匹配分流器设计方法，解决了带宽限制不清、侵入效应复杂及缺乏设计指导等问题，为WBG器件的精确电流测量提供了理论与实践支撑。
解读: 随着阳光电源在组串式光伏逆变器及PowerTitan储能系统中大规模应用SiC MOSFET等宽禁带器件，开关频率的提升对电流采样精度和带宽提出了更高要求。该研究提出的超高带宽电流分流器设计方法，可直接优化公司研发实验室的功率器件动态特性测试平台，提升对SiC/GaN器件开关过程的观测能力。在产品应...
光隔离罗氏线圈：一种针对宽禁带器件具有高dv/dt抗扰性的非侵入式电流测量方法
Optically Isolated Rogowski Coil: Non-Invasive Current Measurement With High dv/dt Immunity for WBG Device
Jiakun Gong · Yulei Wang · Yuxi Liang · Mingrui Zou 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
罗氏线圈（RC）因其非侵入性、灵活性和准确性被广泛用于功率器件电流测量。然而，宽禁带（WBG）器件不断提升的阻断电压和开关速度，导致电场干扰加剧，给RC测量系统带来严峻挑战。本文提出了一种新型光隔离罗氏线圈，有效提升了在高dv/dt环境下的测量抗扰度。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器及PowerTitan储能系统中大规模应用SiC等宽禁带功率器件，高频开关带来的高dv/dt干扰已成为电流采样精度和系统稳定性的核心痛点。该技术通过光隔离方案提升罗氏线圈的抗干扰能力，对于优化逆变器及PCS内部的电流闭环控制、提升高频功率模块的测试精度具有重要意义。建议研发...
100 kW氮化镓牵引逆变器的系统效率-密度协同优化：方法论与集成
Systematic Efficiency-Density Co-Optimization of 100 kW GaN Traction Inverter: Methodology and Integration
Mingrui Zou · Peng Sun · Zheng Zeng · Yulei Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
随着电动汽车对高效率和高功率密度的追求，宽禁带半导体（SiC和GaN）的应用成为趋势。本文针对100 kW GaN牵引逆变器，提出了一种系统级的效率与功率密度协同优化方法，旨在突破SiC器件在效率与密度边界上的限制，利用GaN器件的低损耗和高开关速度优势，实现更优的集成设计。
解读: 该研究对阳光电源的电动汽车充电桩及未来车载电力电子业务具有重要参考价值。GaN器件在高频化、小型化方面的优势，可助力公司充电桩产品进一步提升功率密度并降低体积。建议研发团队关注GaN在高温、高压环境下的可靠性集成技术，探索将其应用于高频高效的充电模块设计中，以提升产品竞争力。同时，该协同优化方法论也...
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...
中压碳化硅功率模块封装中电场主导的局部放电：模型、机制、重塑与评估
Electric-Field-Dominated Partial Discharge in Medium Voltage SiC Power Module Packaging: Model, Mechanism, Reshaping, and Assessment
Liang Wang · Zheng Zeng · Peng Sun · Shengxiang Ai 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
得益于碳化硅（SiC）材料的高击穿电压，中压SiC功率模块在高压变换器领域展现出巨大潜力。然而，局部放电（PD）问题严重挑战了其可靠性与安全性，限制了其大规模工业应用。本文深入探讨了PD的物理机制，并提出了相应的建模、电场重塑及评估方法，旨在提升中压SiC模块的绝缘性能与长期运行可靠性。
解读: 该研究对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统至关重要。随着公司向更高电压等级（如1500V及以上）迈进，SiC器件的应用日益广泛，封装绝缘与局部放电问题直接影响产品的长寿命运行。建议研发团队参考文中的电场重塑技术优化模块封装设计，并在高压功率模块的可靠性测试标准...
基于直接金属化技术的无DBC功率模块近结水冷研究：分析与实验对比
Direct Metallization-Based DBC-Free Power Modules for Near-Junction Water Cooling: Analysis and Experimental Comparison
Liang Wang · Jiakun Gong · Teng Long · Frede Blaabjerg 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
降低热阻对功率模块至关重要。传统模块中异质绝缘层导致了较高的热阻。本文提出了一种基于直接金属化技术的无DBC（直接覆铜板）功率模块概念，实现了近结水冷。实验表明，该技术可降低55%的热阻，显著提升了功率密度与散热性能。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统）具有重大意义。通过消除DBC基板实现近结水冷，可大幅提升功率模块的电流密度，从而缩小逆变器和PCS的体积，降低散热系统成本。建议研发团队关注该工艺在碳化硅（SiC）模块封装中的应用，以进一步...
中压碳化硅功率模块的强制氟化液冷技术：同时解决电气与热挑战
Forced Fluorinated Liquid Cooling for Medium Voltage SiC Power Modules: Concurrently Addressing Electrical and Thermal Challenges
Liang Wang · Huayang Zheng · Yulei Wang · Jiakun Gong 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
针对中压碳化硅（SiC）功率模块，本文提出了一种强制氟化液冷方案。该技术利用氟化液（3M FC-40）直接冷却，在降低热阻的同时，通过优化绝缘设计解决了传统封装中散热与绝缘性能的矛盾，为高功率密度电力电子变换器提供了新的热管理思路。
解读: 该技术对阳光电源的下一代高压、高功率密度产品具有重要参考价值。随着PowerTitan等大型储能系统及集中式光伏逆变器向更高电压等级（如1500V/2000V）演进，功率模块的散热与绝缘瓶颈日益突出。强制氟化液冷技术可显著提升SiC模块的功率密度，减小系统体积。建议研发团队关注该技术在大型储能PCS...
基于宽带罗氏线圈电流传感器的中压SiC MOSFET过流保护
Overcurrent Protection Enabled by Broadband Rogowski Coil Current Sensor for Medium-Voltage SiC MOSFET
Jiakun Gong · Yulei Wang · Liang Wang · Mingrui Zou 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
为保障昂贵的中压SiC MOSFET器件安全运行，本文提出一种基于罗氏线圈电流传感器（RCCS）的过流保护方案。该方案具备响应速度快、电气隔离等优势。针对RCCS在高带宽与抗噪性之间的矛盾，以及非理想因素的影响进行了深入研究，旨在提升功率变换系统的可靠性与保护精度。
解读: 该技术对于阳光电源的中高压光伏逆变器及储能系统（如PowerTitan系列）至关重要。随着SiC器件在更高电压等级的应用，其极高的开关速度对过流保护的响应带宽提出了严苛要求。该研究提出的宽带RCCS方案能有效提升系统在短路故障下的保护灵敏度，降低SiC器件损坏风险，从而提高产品可靠性。建议研发团队关...
具备高共模抑制比和强dv/dt抗扰性的灵活1.5GHz探头隔离扩展技术，赋能下一代宽禁带
WBG）测量
Yulei Wang · Jiakun Gong · Zheng Zeng · Liang Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
随着宽禁带（WBG）功率器件向更高阻断电压和更快开关速度发展，超高dv/dt对测量系统提出了严苛要求。本文深入探讨了在WBG器件高速开关过程中，测量系统面临的共模干扰及抗扰性挑战，并提出了一种高带宽、高共模抑制比的隔离测量方案，以实现对下一代电力电子系统精确的动态性能评估。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器和PowerTitan储能系统中大规模应用SiC等宽禁带器件，开关频率的提升带来了极高的dv/dt，这对研发阶段的功率模块测试与驱动电路验证提出了巨大挑战。该文章提出的高CMRR测量技术，能够有效解决SiC/GaN器件在高速开关下的波形畸变与干扰问题，有助于提升研发团队对功...
基于立体数字图像相关法的功率模块原位全场变形表征及有限元模型校准
In Situ Full-Field Deformation Characterization of Power Module and FEA Model Calibration Based on Stereo Digital Image Methodology
Peng Sun · Yuxi Liang · Liang Wang · Yulei Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
随着电动汽车的发展，功率模块的可靠性至关重要。传统的功率循环测试耗时且繁琐。本文提出利用立体数字图像相关法（Stereo-DIC）对功率模块进行原位全场变形表征，并以此校准有限元分析（FEA）模型，旨在更高效、准确地评估功率模块在实际应用中的可靠性。
解读: 该研究对阳光电源的核心业务具有极高价值。功率模块是光伏逆变器、储能变流器（PCS）及电动汽车充电桩的核心组件，其热机械可靠性直接决定了产品的寿命。通过Stereo-DIC技术校准FEA模型，可显著提升阳光电源在研发阶段对功率模块热疲劳、封装应力及失效机理的仿真精度，从而优化产品设计，减少冗长的功率循...
传输线罗氏线圈：带宽超过3GHz的宽禁带器件隔离电流传感器
Transmission Line Rogowski Coil: Isolated Current Sensor With Bandwidth Exceeding 3 GHz for Wide-Bandgap Device
Yulei Wang · Teng Long · Mingrui Zou · Peng Sun 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
罗氏线圈（RC）因其电气隔离、大电流测量及易于集成等优点被广泛应用。然而，受限于自感与寄生电容引起的谐振，传统RC带宽仅在几十兆赫兹，难以满足宽禁带半导体器件的高速电流测量需求。本文提出一种传输线结构罗氏线圈，实现了带宽超过3GHz的电流测量能力。
解读: 随着阳光电源在组串式光伏逆变器和PowerTitan储能系统中大规模应用SiC和GaN等宽禁带半导体器件，开关频率显著提升，传统的电流采样技术已成为制约高频性能和功率密度的瓶颈。该研究提出的超高带宽罗氏线圈技术，对于研发部门在宽禁带器件的瞬态特性测试、驱动电路优化及电磁兼容（EMC）设计方面具有极高...
航空应用中1-MVA三电平ANPC逆变器母排的设计与表征
Design and Characterization of Bus Bars for 1-MVA Three-Level ANPC Inverters in Aerospace Applications
Di Wang · Linke Zhou · Samuel Hemming · Jiaming An 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文探讨了高功率逆变器中母排的设计与表征。针对多电平逆变器复杂的换流回路，重点研究了母排的物理布局与寄生参数优化，旨在降低杂散电感，提升系统在高功率密度应用下的性能与可靠性。
解读: 该研究对阳光电源的集中式逆变器及大功率储能变流器（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着功率密度不断提升，母排的杂散电感直接影响开关过程中的电压尖峰与电磁兼容性。通过优化ANPC拓扑的母排布局，可有效降低功率模块的应力，提升系统可靠性。建议研发团队在后续大功率产品迭代中，引入文中提到的多...
宽禁带器件动态测试的重点与关注点：一项基于问卷的调查
Focuses and Concerns of Dynamic Test for Wide Bandgap Device: A Questionnaire-Based Survey
Peng Sun · Mingrui Zou · Yulei Wang · Jiakun Gong 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
由于高开关速度、低导通电阻和高导热性等优势，碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)等宽禁带(WBG)器件备受关注。然而，WBG器件的高开关速度也带来了测试方面的挑战。本文通过问卷调查，总结了当前工业界和学术界在WBG器件动态测试中的核心关注点与技术难点。
解读: 宽禁带半导体是阳光电源提升产品功率密度和转换效率的核心技术路径。在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统中，SiC器件的应用已成为提升效率的关键。该文献揭示的动态测试挑战，对阳光电源优化功率模块驱动设计、降低开关损耗及电磁干扰(EMI)具有重要指导意义。建议研发团队参考...
面向动态形变的汽车功率模块热机械性能评估
Dynamic Deformation Oriented Thermo-Mechanical Performance Assessment for Automotive Power Module With Various PWM Schemes
Peng Sun · Mingrui Zou · Fuli Niu · Yuxi Liang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
随着电动汽车（EV）的发展，作为核心部件的功率模块可靠性至关重要。不同脉宽调制（PWM）方案对功率模块的热机械应力影响显著。本文旨在研究不同PWM策略下功率模块的动态形变特性，评估其在复杂工况下的热机械可靠性，为提升电动汽车驱动系统的寿命提供理论依据。
解读: 该研究对阳光电源的电动汽车充电桩及储能变流器（PCS）业务具有重要参考价值。功率模块是上述产品的核心，其热机械可靠性直接决定了产品在严苛环境下的使用寿命。通过分析不同PWM策略对模块动态形变的影响，研发团队可优化充电桩及PCS的驱动控制算法，降低功率器件的热应力疲劳。建议将该评估方法引入产品可靠性设...
基于平面罗氏线圈的串联谐振直流变压器谐振电容短路检测与部分开路恢复
Planar Rogowski Coil Based Short-Circuit Detection and Partial Open-Circuit Recovery of the Resonant Capacitor in Series-Resonant DC Transformers
Rachit Pradhan · Shreyas B. Shah · Yulei Wang · Ahmed Elezab 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月
本文研究了10kW串联谐振直流变压器（SR-DCX）的故障模式，提出了一种基于平面罗氏线圈的谐振电容短路检测方法，并实现了部分开路故障下的系统恢复。该技术通过提升SR-DCX在复杂工况下的可靠性，为双向两级DC-DC变换器提供了更稳健的拓扑设计方案。
解读: 该研究涉及的高频隔离DC-DC变换技术与阳光电源的储能变流器（PCS）及光储一体化系统中的核心功率变换模块高度相关。SR-DCX拓扑有助于提升功率密度，而文中提出的故障检测与容错控制策略，对于提升PowerTitan等大型储能系统及组串式逆变器在极端工况下的可靠性具有重要参考价值。建议研发团队关注该...
航空航天应用中1-MVA三电平ANPC逆变器的实用热解决方案
Practical Thermal Solution for 1-MVA Three-Level ANPC Inverter in Aerospace Applications
Linke Zhou · Mohamed Hefny · Samuel Hemming · Di Wang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
在航空航天应用中，高性能冷却系统对确保电力逆变器在极端工况下的可靠性至关重要。本文提出了一种适用于1-MVA碳化硅三电平有源中点钳位逆变器的实用针翅液冷系统设计。通过有限元分析与计算流体动力学仿真，评估了系统的热-流体性能，在70°C冷却液温度下满足航空环境的散热需求。采用交错针翅结构提升换热效率，兼顾可制造性与成本。对比了串并联冷板配置的流体分布均匀性与经济性，并优化密封设计以防止泄漏。实验验证表明，该系统可有效管理超过7.2 kW的功率损耗，结温低于150°C，压降低，具备高鲁棒性与成本效益...
解读: 该1-MVA三电平ANPC逆变器的针翅液冷方案对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有直接应用价值。研究中的交错针翅结构设计和串并联冷板配置优化可提升SiC功率模块在高功率密度场景下的热管理能力，使结温控制在150°C以下，压降更低。该方案的有限元与CFD联合仿真方法可应用...
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