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基于高频链的小直流母线电容及低频纹波消除MPPT的光伏并网系统
High-Frequency-Link-Based Grid-Tied PV System With Small DC-Link Capacitor and Low-Frequency Ripple-Free Maximum Power Point Tracking
Yuxiang Shi · Rui Li · Yaosuo Xue · Hui Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
本文提出了一种由模块化电流型双有源桥（CF-DAB）DC-DC变换器与级联多电平逆变器组成的光伏并网系统。该拓扑允许在三相星型光伏系统中使用小容量直流母线电容，从而可用薄膜电容替代电解电容，显著提升系统可靠性。同时，该方案实现了低频纹波消除的MPPT控制。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及大型地面电站解决方案具有重要参考价值。通过CF-DAB拓扑实现小电容化，能够有效解决传统逆变器中电解电容寿命短的痛点，助力提升产品全生命周期可靠性，符合公司向薄膜电容化转型的趋势。此外，低频纹波消除技术有助于优化MPPT效率，提升在弱电网或复杂工况下的发电表现。建议研...
一种具有优化系统接口和电场分布的10 kV SiC MOSFET功率模块
A 10 kV SiC MOSFET Power Module With Optimized System Interface and Electric Field Distribution
Xiaoling Li · Yuxiang Chen · Hao Chen · Riya Paul 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
本文提出了一种针对10 kV碳化硅（SiC）MOSFET功率模块的系统化设计方法。通过多目标优化，实现了电场分布的增强、共模寄生电容的最小化以及系统级寄生电感的降低，为高压功率模块的设计提供了创新技术路径。
解读: 该研究聚焦于高压SiC功率模块的封装与电磁优化，对阳光电源的核心业务具有极高价值。10 kV SiC器件是实现中压直挂（MV-grid）光伏逆变器和储能PCS的关键，能显著减少变压器体积并提升系统效率。该模块的电场优化与寄生参数控制技术，可直接应用于PowerTitan等大功率储能系统及集中式光伏逆...
基于关断延迟时间的高压大功率IGBT模块结温提取方法
Junction Temperature Extraction Approach With Turn-Off Delay Time for High-Voltage High-Power IGBT Modules
Haoze Luo · Yuxiang Chen · Pengfei Sun · Wuhua Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年7月
本文探讨了利用关断延迟时间作为热敏电参数（TSEP），实现高压大功率IGBT模块结温提取的方法。研究重点分析了开尔文发射极与功率发射极之间的寄生电感对该参数的影响，为功率半导体器件的实时结温监测提供了理论依据。
解读: 该研究对于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）具有极高的应用价值。大功率IGBT是上述产品的核心功率器件，其结温直接决定了系统的可靠性与寿命。通过关断延迟时间实现非侵入式的实时结温监测，可优化阳光电源iSolarCloud平台的健康状...
基于电流型双有源桥的具有直流故障电流控制能力的隔离型模块化多电平DC-DC变换器
Isolated Modular Multilevel DC–DC Converter With DC Fault Current Control Capability Based on Current-Fed Dual Active Bridge for MVDC Application
Yuxiang Shi · Hui Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年3月
本文提出了一种用于中压直流（MVDC）应用的新型电流型模块化多电平双有源桥（CF-MDAB）DC-DC变换器。该拓扑继承了DAB电路软开关和无源元件体积小的优点，实现了高效率和高功率密度。此外，通过直接的输入输出直流电流控制，该变换器具备了优异的直流故障电流抑制能力。
解读: 该技术对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及中压直流接入场景具有重要参考价值。模块化多电平（MMC）与DAB拓扑的结合，能够有效提升中压直流变换器的功率密度与效率，同时其具备的直流故障电流控制能力，可显著增强大型储能电站直流侧的安全性。建议研发团队关注该拓扑在兆瓦级...
基于反向恢复下降存储电荷的高压大功率p-i-n二极管结温在线提取方法
Online High-Power p-i-n Diode Junction Temperature Extraction With Reverse Recovery Fall Storage Charge
Haoze Luo · Yuxiang Chen · Wuhua Li · Xiangning He · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年4月
本文提出了一种高压大功率p-i-n二极管结温提取方法。研究发现，反向恢复电流下降时间内的扫出电荷受结温变化影响，可作为一种热敏电参数（TSEP）。该方法利用大功率IGBT模块的特定封装结构，实现了对二极管结温的在线监测。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统）具有极高的应用价值。在高温、高功率密度运行环境下，精确的结温监测是提升功率模块可靠性、实现主动热管理的关键。通过利用反向恢复电荷作为TSEP，无需额外传感器即可实现实时结温感知，有助于优化逆变器...
基于三维安全工作区的高功率IGBT模块短路失效模式研究与分类
Investigation and Classification of Short-Circuit Failure Modes Based on Three-Dimensional Safe Operating Area for High-Power IGBT Modules
Yuxiang Chen · Wuhua Li · Francesco Iannuzzo · Haoze Luo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年2月
本文旨在对IGBT短路失效模式进行分类与探讨，以确立该领域的技术现状与趋势。文章首先引入了三维安全工作区（3-D SOA）的概念，系统性地分析了高功率IGBT模块在短路工况下的失效机理，为提升器件的短路耐受能力及可靠性设计提供了理论依据。
解读: IGBT是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器及风电变流器的核心功率器件。该研究提出的三维安全工作区（3-D SOA）分析方法，对于优化逆变器在极端工况下的保护策略至关重要。建议研发团队将此失效分类模型应用于iSolarCloud平台的故障诊断算法中...
60kW五电平T型无变压器SiC光伏逆变器中的接地漏电流分析与抑制
Ground Leakage Current Analysis and Suppression in a 60-kW 5-Level T-Type Transformerless SiC PV Inverter
Lu Wang · Yanjun Shi · Yuxiang Shi · Ren Xie 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年2月
本文针对60kW五电平T型（5LT2）无变压器SiC光伏逆变器，分析了高频与低频共模（CM）回路，提出了接地漏电流抑制策略。研究表明，该拓扑相比传统三电平逆变器，高频共模电压降低了86%，有效提升了系统电磁兼容性与安全性。
解读: 该研究直接契合阳光电源组串式逆变器（如SG系列）的技术演进方向。随着光伏系统向高功率密度和高效率发展，SiC器件的应用已成为主流。五电平T型拓扑能显著降低开关损耗并提升输出电能质量，而文中提出的共模电压抑制技术对于解决无变压器并网带来的漏电流问题至关重要。建议研发团队关注该拓扑在工商业组串式逆变器中...
针对大功率沟槽栅/场截止IGBT模块关断过程中最大dIc/dt的动态热敏电参数的分析与实验研究
Analytical and Experimental Investigation on A Dynamic Thermo-Sensitive Electrical Parameter With Maximum dI_{C}/dt During Turn-off for High Power Trench Gate/Field-Stop IGBT Modules
Yuxiang Chen · Haoze Luo · Wuhua Li · Xiangning He 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年8月
本文提出了一种利用IGBT关断过程中最大集电极电流下降率（dIc/dt）作为动态热敏电参数（DTSEP），以提取沟槽栅/场截止IGBT模块结温的方法。文中首先建立了IGBT关断瞬态集电极电流的理论模型，并分析了其行为特性。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心功率器件应用。作为全球领先的逆变器和储能系统供应商，阳光电源在大功率组串式逆变器（如SG系列）和大型储能系统（如PowerTitan）中广泛使用大功率IGBT模块。结温监测是提升系统可靠性、实现主动热管理及延长器件寿命的关键技术。该DTSEP方法无需额外传感器，通过监测关...
基于动态dv/dt开关模型的GaN HEMT最小开关损耗三段式有源驱动策略
Minimal Switching Loss Three-Stage Active Gate Driving Strategy Based on Dynamic dv/dt Switching Model for GaN HEMT
Shuo Zhang · Chang Liu · Xinyu Li · Desheng Zhang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
GaN HEMT的高速开关特性带来了高dv/dt和严重的电磁干扰（EMI）问题，需在开关速度与损耗间权衡。三段式栅极驱动（TSGD）虽能缓解此矛盾，但受限于非线性寄生电容，难以实现最优开关损耗。本文提出了一种基于动态dv/dt模型的优化策略，以实现GaN器件在最小开关损耗下的高效驱动。
解读: GaN等宽禁带半导体是提升阳光电源户用光伏逆变器及小型化储能产品功率密度的关键。该研究提出的三段式有源驱动策略，能够有效平衡GaN器件的高频开关损耗与EMI干扰，对于优化阳光电源户用逆变器（如SG系列）及微型逆变器的效率和电磁兼容性设计具有重要参考价值。建议研发团队关注该动态dv/dt模型在功率模块...
无基板功率半导体封装的可回收性潜力
Substrate-Less Power Semiconductor Packaging for the Potential of Recyclability
Jinxiao Wei · Jinpeng Cheng · Yuxiang Chen · Li Ran 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月
功率电子领域正致力于提升可回收性。功率半导体器件与模块制造能耗高、材料成本大，但使用寿命有限。本文探索一种有望提高其可回收性的封装结构，聚焦无基板设计中的散热与电气绝缘问题。采用定制三分段热管替代难回收的陶瓷覆铜（DBC）或活性金属钎焊（AMB）基板，并假设以可回收聚醚酰亚胺（PEI）封装替代常规热固性塑料外壳与硅凝胶。提出设计流程，匹配热管性能与器件热耗散及绝缘需求。结果显示，结至散热器热阻显著低于传统基板，且通过比较不同工质的绝缘强度，确定了可行的绝缘方案。
解读: 该无基板功率半导体封装技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中，功率模块占据成本和能耗的显著比例，采用热管替代DBC/AMB基板可显著降低结至散热器热阻，提升SiC/GaN器件的散热性能，支撑更高功率密度设计。可回收PEI封装材料符合储能系统全生命周期绿色化...
风电机组齿轮箱载荷降低的风电场最优功率控制
Optimal Power Control in Wind Farms for Gearbox Load Reduction
Juan Wei · Yuxiang Li · Hanzhi Peng · Sheng Huang 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年2月
时变工况下快速的功率与转矩波动会加剧风电机组齿轮箱的疲劳载荷并提高故障率。本文提出一种面向风电场的最优功率控制方法，在跟踪输电系统运营商功率调度指令的同时，优化功率分配以抑制齿轮箱内部振动位移波动，降低疲劳载荷。通过分析行星架、行星轮、太阳轮和直齿轮等关键部件的传动机制，构建了描述齿轮箱内部振动与机械转矩及输出功率关系的动态模型。基于模型预测控制框架建立最优控制问题，并构建基于齿轮箱实时振动状态的疲劳评估系统，用于表征机组运行品质并指导风电场发电调度，为风电场优化调度提供安全边界，有效抑制潜在故...
解读: 该风电场最优功率控制技术对阳光电源储能和光伏产品线具有重要借鉴价值。其基于模型预测控制的功率分配优化思路可应用于ST系列储能变流器的多机组协调控制,有助于降低储能系统的机械应力和疲劳载荷。文中的振动状态实时监测和疲劳评估方法也可集成到iSolarCloud平台,用于SG系列逆变器的预测性维护。特别是...
基于动态dv/dt开关模型的GaN HEMT三阶段最小切换损耗有源栅极驱动策略
Minimal Switching Loss Three-Stage Active Gate Driving Strategy Based on Dynamic dv/dt Switching Model for GaN HEMT
Shuo Zhang · Chang Liu · Xinyu Li · Desheng Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
氮化镓高迁移率晶体管（GaN HEMT）的快速开关会导致高 $dv/dt$ 和严重的电磁干扰（EMI）问题，这需要在开关功率损耗之间进行权衡。三级栅极驱动（TSGD）可以缓解开关速度和损耗之间的矛盾，但由于 GaN HEMT 的非线性寄生电容，在现有的 TSGD 策略下实现最小开关损耗具有挑战性。为解决这一问题，本文提出了一种基于动态 $dv/dt$ 开关（DVTS）模型的最小开关损耗 TSGD 策略，该策略能够实现最小开关损耗。首先，基于电荷守恒原理，计算了 GaN HEMT 寄生电容的分段线...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于动态dv/dt开关模型的GaN HEMT三阶段主动栅极驱动技术具有显著的战略价值。GaN器件的高频快速开关特性是提升光伏逆变器和储能变流器功率密度的关键路径，但其带来的高dv/dt和严重EMI问题一直制约着实际应用。该技术通过电荷守恒原理建立分段线性等效模型，精确刻...