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基于结构函数法与静态-脉冲I–V测量的射频HEMT用GaN-on-Si材料热阻优化
Thermal resistance optimization of GaN-on-Si materials for RF HEMTs based on structure function method and static-pulsed I–V measurements
Qingru Wang · Yu Zhou · Xiaozhuang Lu · Xiaoning Zhan · Applied Physics Letters · 2025年4月 · Vol.126
针对射频高电子迁移率晶体管（RF HEMT）应用的GaN-on-Si材料，提出一种结合结构函数法与静态-脉冲I–V测量的热阻优化方法。通过提取不同器件结构下的瞬态热响应，利用结构函数分析热阻抗分布特征，识别主要热瓶颈。结合静态与脉冲I–V特性测量，量化自热效应并评估有效热阻。据此优化外延层结构与衬底工艺，显著降低器件热阻，提升散热性能与可靠性，为高性能GaN基射频器件的设计与制造提供指导。
解读: 该研究对阳光电源GaN器件应用有重要参考价值。结构函数法与静态-脉冲I-V测量相结合的热阻优化方法，可直接应用于SG系列高频光伏逆变器和ST系列储能变流器的GaN功率模块设计。通过优化外延层结构与衬底工艺，可显著提升GaN器件散热性能，有助于实现更高功率密度的产品设计。这对提高阳光电源新一代1500...
直流母线薄膜电容器的安全工作区
Safe Operating Area of DC-Link Film Capacitors
Shuai Liu · Zhan Shen · Huai Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
本文提出了直流母线应用中薄膜电容器的安全工作区（SOA）概念。该SOA通过电容器电压和纹波电流来界定，综合考虑了环境温度、老化程度及参数偏差的影响，并提供了理论推导与实验验证。
解读: 直流母线电容是光伏逆变器（如SG系列组串式逆变器）和储能系统（如PowerTitan/PowerStack）中决定寿命的关键薄膜器件。该研究提出的SOA概念为阳光电源的研发提供了量化评估工具，有助于在设计阶段更精准地平衡功率密度与可靠性。通过引入环境温度与老化参数，可优化iSolarCloud平台的...
三电平有源中点钳位逆变器中的EMI滤波器鲁棒性
EMI Filter Robustness in Three-Level Active Neutral-Point-Clamped Inverter
Zhan Shen · Mengxing Chen · Huai Wang · Xiongfei Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
电磁干扰（EMI）滤波器是电力电子设备符合电磁兼容标准的核心组件。然而，长期运行中被动元件的退化会导致滤波器衰减能力发生偏移，进而引发合规性风险。本文探讨了三电平有源中点钳位（ANPC）逆变器中EMI滤波器的鲁棒性设计问题，旨在确保设备在全生命周期内的电磁兼容性能。
解读: 该研究对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器产品线具有重要指导意义。随着逆变器功率密度的提升，ANPC等三电平拓扑被广泛应用，EMI滤波器的设计直接影响电磁兼容性（EMC）合规及产品可靠性。针对被动元件（如电容、电感）在长期运行中的老化问题，建议研发团队在设计阶段引入老化模型，优化EMI滤波器参数的冗...
电感与变压器中正绕组的寄生参数研究
Parasitics of Orthocyclic Windings in Inductors and Transformers
Zhan Shen · Huai Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
正绕组在磁性元件制造中广泛应用。本文系统研究了其对绕组寄生参数（电容、交流电阻、漏感）的影响。忽略或计算不准这些参数会导致电流振荡及额外损耗，本文旨在提升磁性元件设计的精确度。
解读: 磁性元件（电感、变压器）是阳光电源光伏逆变器、储能PCS及风电变流器的核心功率变换单元。正绕组技术直接影响高频化设计下的损耗与电磁兼容性（EMC）。通过对寄生参数的精确建模，可优化PowerTitan等储能系统及组串式逆变器的磁性元件设计，降低高频振荡，提升整机效率与功率密度。建议研发团队在磁性元件...
基于分时协同控制的九开关变换器统一电能质量调节器预测直接控制
Predictive Direct Control of Nine-Switch Converter Unified Power Quality Conditioner Based on Time-Sharing Cooperative Control
Guifeng Wang · Yunhui Jiang · Zhan Liu · Yiming Ma 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
针对九开关变换器统一电能质量调节器（NSC-UPQC）中传统间接控制存在的谐波检测与锁相环导致的响应延迟、坐标变换带来的系统耦合以及PI参数整定困难等问题，本文提出了一种预测直接控制策略。该方法通过分时协同控制，有效提升了系统的动态响应速度与稳态性能。
解读: 该研究提出的九开关变换器（NSC）拓扑及预测直接控制算法，对阳光电源的并网逆变器及电能质量治理产品线具有重要参考价值。NSC拓扑通过减少开关管数量实现多功能集成，有助于优化组串式逆变器或小型化储能变流器（PCS）的功率密度与成本。预测直接控制策略能够有效替代传统的PI控制，解决复杂工况下的动态响应滞...
一种具有高偏移容忍度且元件数量少的无线电能传输系统
A Wireless Power Transfer System With High Misalignment Tolerance and Low Component Count
Houji Li · Zhan Liu · Bo Pan · Wei Liu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
为提升无线电能传输（WPT）系统的偏移容忍度，通常需要多个发射线圈及独立的控制电路，这增加了系统体积与元件数量。本文提出了一种新型发射线圈驱动电路，在减少元件数量的同时，实现了对多线圈的高效控制，有效提升了系统在偏移工况下的传输性能。
解读: 该研究关注无线电能传输（WPT）中的拓扑简化与偏移容忍度优化，这对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有前瞻性参考价值。随着大功率无线充电技术的发展，降低系统复杂度和成本是实现商业化落地的关键。虽然目前阳光电源主营业务以有线充电桩为主，但该拓扑优化思路可借鉴至车载充电机（OBC）或未来无线充电产品的研发中...
模块化多电平变换器
MMC）电池储能系统的多层SOH均衡方案
Zhan Ma · Feng Gao · Xin Gu · Nan Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
针对退役电池在储能系统中SOH不一致导致系统寿命缩短的问题，本文提出了一种多层SOH均衡方案。该方案突破了以往仅关注电池包内或包间均衡的局限，通过多层控制策略实现全系统SOH均衡，有效延长储能系统整体寿命并降低运维成本。
解读: 该研究对阳光电源PowerTitan及PowerStack等大型储能系统具有重要参考价值。随着储能规模扩大，电池簇间及簇内SOH差异是影响系统全生命周期收益的关键。引入多层SOH均衡策略，可优化电池管理系统（BMS）的调度逻辑，提升系统的一致性管理水平。建议研发团队评估该MMC拓扑在大型储能变流器中...
带气隙NiZn磁芯电感的寄生电容解析模型
An Analytical Stray Capacitance Model of NiZn Inductors With Gapped Cores
Zhan Shen · Qiming Liu · Kaiyuan Liu · Yueyin Wang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
本文针对MHz以上高频电力电子变换器中广泛使用的NiZn磁芯电感，提出了一种解析模型，用于量化分析磁芯气隙产生的寄生电容。该寄生电容会导致电流振荡及电磁干扰（EMI）问题，对于高频磁性元件的精确建模与设计至关重要。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器及储能PCS向高功率密度和高频化方向演进，磁性元件的体积与效率成为核心竞争力。NiZn磁芯在高频应用中表现优异，但气隙带来的寄生电容是导致EMI超标和高频振荡的关键因素。该研究提供的解析模型可直接应用于公司研发阶段的磁性元件设计，优化电感绕线结构与气隙布局，从而提升逆变器及P...
基于故障后重构算法的L型和LCL型滤波并网单相逆变器功率管开路故障诊断
L- and LCL-Filtered Grid-Tied Single-Phase Inverter Transistor Open-Circuit Fault Diagnosis Based on Post-Fault Reconfiguration Algorithms
Zhan Li · Borong Wang · Yini Ren · Jun Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年10月
本文提出了一种基于平均模型和故障后重构算法的单相双向并网逆变器功率管开路故障诊断方法。通过比较桥臂极间电压偏差与阈值来检测故障，并进一步定位故障功率管。该方法旨在提升逆变器在故障发生后的可靠性与运行稳定性。
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）的可靠性设计。对于户用光伏逆变器和小型储能系统，功率管开路故障诊断是提升产品全生命周期可靠性、降低运维成本的关键技术。通过引入故障后重构算法，阳光电源可在不增加额外硬件成本的前提下，提升产品的容错运行能力，增强iSolarCloud...
一种改进的电感寄生电容模型
An Improved Stray Capacitance Model for Inductors
Zhan Shen · Huai Wang · Yanfeng Shen · Zian Qin 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
本文提出了一种改进的电感寄生电容解析模型。该模型综合考虑了绕组与磁芯中心柱、侧柱及磁轭之间的电容。随着磁芯窗口利用率的提高，后两者在总电容中占比显著增加。文中推导了浮空磁芯/屏蔽层的电位，为高频磁性元件设计提供了理论支撑。
解读: 电感是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan及PowerStack储能变流器中的核心磁性元件。随着功率密度提升和开关频率增加，寄生电容导致的EMI问题及高频损耗日益突出。该模型能更精确地预测电感寄生参数，有助于优化磁性元件设计，减少高频振荡，提升逆变器与PCS的电磁兼容性（EMC）表现。建议研发...
考虑实际任务剖面的LED寿命预测方法
A Lifetime Prediction Method for LEDs Considering Real Mission Profiles
Xiaohui Qu · Huai Wang · Xiaoqing Zhan · Frede Blaabjerg 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年11月
LED作为高效长寿命光源，其寿命预测对系统设计与成本竞争力评估至关重要。本文提出了一种基于实际任务剖面的LED寿命预测方法，旨在解决现有寿命数据在复杂工况下预测精度不足的问题，为电力电子系统中的关键元器件可靠性评估提供了参考模型。
解读: 虽然本文研究对象为LED，但其核心方法论——基于实际任务剖面（Mission Profiles）的寿命预测，对阳光电源的逆变器及储能系统具有极高的借鉴价值。阳光电源的组串式逆变器和PowerTitan储能系统在户外复杂环境下运行，受温度、负载波动影响大。建议将该文提出的多物理场寿命建模思路引入到iS...
基于改进分段等效电路的利兹线绕组交流电阻建模
Modeling of Litz Wire Winding AC Resistance Based on Improved Segmented Equivalent Circuit
Yueyin Wang · Wu Chen · Zhan Shen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
利兹线是降低高频磁性元件绕组损耗的有效方案，但其交流电阻建模仍具挑战。本文提出了一种改进的分段等效电路法（iSEC），通过将利兹线绞合效应近似为级联的分段并联股线，实现了对同心和复合利兹线交流电阻的精确建模。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能系统及高频充电桩向高功率密度和高效率方向演进，磁性元件（电感、变压器）的损耗优化成为提升整机效率的关键。该iSEC建模方法能更精准地预测利兹线在高频下的交流电阻，有助于研发团队在设计阶段优化绕组结构，降低磁性元件温升，从而提升产品可靠性并缩短研发周期...
基于平均桥臂极间电压和误差自适应阈值的并网三相电压源逆变器功率管开路故障诊断
Fast Transistor Open-Circuit Faults Diagnosis in Grid-Tied Three-Phase VSIs Based on Average Bridge Arm Pole-to-Pole Voltages and Error-Adaptive Thresholds
Zhan Li · Hao Ma · Zhihong Bai · Yuxi Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年9月
本文提出了一种基于模型的并网三相电压源逆变器（VSI）单管及多管开路故障诊断方法。该方法利用闭环控制中现有的信号，通过计算平均桥臂极间电压并结合误差自适应阈值进行故障判断，无需额外传感器，易于嵌入现有控制系统。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式逆变器、集中式逆变器及储能变流器PCS）具有极高的应用价值。逆变器作为电力电子系统的核心，其功率器件的可靠性直接影响电站运维成本。该方法无需增加额外硬件成本，仅通过软件算法优化即可实现故障的快速定位，能显著提升iSolarCloud智能运维平台的故障预警与诊断精度...
一种用于五电平有源中点钳位变换器的新型SVPWM算法
A Novel SVPWM Algorithm for Five-Level Active Neutral-Point-Clamped Converter
Zhan Liu · Yu Wang · Guojun Tan · Hao Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年5月
五电平有源中点钳位（5L-ANPC）变换器在多电平领域极具应用前景。本文提出了一种基于线电压坐标的新型SVPWM算法，旨在克服传统算法的缺陷。通过坐标变换，简化了基本矢量的确定步骤及相关计算，有效提升了变换器的控制性能。
解读: 5L-ANPC拓扑在阳光电源的大功率集中式光伏逆变器及大型储能变流器（如PowerTitan系列）中具有极高的应用潜力，能够有效降低输出谐波并提升功率密度。该新型SVPWM算法通过优化坐标变换，可显著降低控制器的计算负担，提升大功率变换器在复杂电网环境下的动态响应速度和电能质量。建议研发团队评估该算...
一种基于神经网络的多色LED系统色彩控制方法
A Neural-Network-Based Color Control Method for Multi-Color LED Systems
Xiaoqing Zhan · Wenguan Wang · Henry Chung · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年8月
本文提出了一种基于神经网络的多色LED系统色彩控制方法。该方法即使在环境光干扰下，也能实现高显色指数的色彩控制。通过光谱峰值控制获取高显色指数数据点，并利用这些数据训练神经网络，从而实现精确的色彩调节。
解读: 该文章研究领域为LED照明控制，与阳光电源的核心业务（光伏逆变器、储能系统、风电变流器、充电桩等）关联度极低。虽然文章涉及的“神经网络”和“控制算法”在阳光电源的iSolarCloud智能运维平台或储能系统能量管理策略中具有潜在的借鉴意义，但其具体应用场景（LED色彩调节）与公司电力电子产品线无直接...
一种具有平滑模式转换特性的高频无线电池充电系统分析与设计
Analysis and Design of a High Frequency Wireless Battery Charging System With Smooth Mode Transition Characteristics
Zhan Sun · Yingchao Chi · Yijie Wang · Yueshi Guan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
本文针对基于E类变换器的无线充电技术进行了深入研究。重点分析了高频系统阻抗压缩技术、输入电压适应性、补偿网络结构、电路应力及灵敏度，旨在实现无线充电系统在不同工作模式下的平滑切换与高效能量传输。
解读: 该文献探讨的高频无线充电技术及E类变换器拓扑，主要应用于电动汽车无线充电领域。对于阳光电源而言，目前充电桩业务主要集中在有线快充领域，该技术可作为未来技术储备。其核心价值在于高频化设计与阻抗压缩技术，这对于优化充电桩内部功率模块的体积与效率具有参考意义。建议研发团队关注该拓扑在提升功率密度方面的潜力...
基于物理信息神经网络的IPT系统多参数与线圈偏移联合估计
Physics-Informed Neural Networks for Joint Estimation of Multiparameters and Coil Misalignment in IPT Systems
Zhan'anxin Tong · Jianhui Su · Gang Yang · Asif Ali 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
针对感应电能传输（IPT）系统，本文提出了一种基于物理信息神经网络（PINN）的多参数联合辨识方法。通过将阻抗角、互感及负载关系的物理约束嵌入神经网络，实现了对互感和负载参数的实时感知，有效提升了系统运行调节与状态监测的精度。
解读: 该技术主要针对无线充电（IPT）领域，与阳光电源的电动汽车充电桩业务具有潜在协同效应。随着大功率无线充电技术的发展，利用PINN实现高精度的参数辨识和偏移检测，可显著提升充电桩的效率与安全性。建议研发团队关注该算法在车载无线充电模块中的应用，通过将物理模型与AI算法融合，优化充电控制策略，提升用户体...
变压器法拉第屏蔽损耗研究
The Faraday Shields Loss of Transformers
Zhan Shen · Murat Kaymak · Huai Wang · Jingxin Hu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
本文针对高频变压器中用于传导共模电流的法拉第屏蔽层进行了研究。由于屏蔽层通常位于高磁动势区域，会产生严重的涡流损耗。文章提出了一种分析法拉第屏蔽层磁致损耗的解析程序，旨在优化高频变压器设计，降低损耗并提升效率。
解读: 在高频化趋势下，阳光电源的组串式光伏逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS）中，高频变压器是实现电气隔离与电压变换的核心组件。法拉第屏蔽层虽能抑制共模干扰，但其带来的涡流损耗直接影响整机效率与温升。本文提出的损耗解析模型可辅助研发团队在产品设计阶段精确评估屏蔽层损耗，优化绕组结构与屏蔽布...
基于壳温矩阵的IGBT模块多重热退化智能监测
Intelligent Condition Monitoring of Multiple Thermal Degradation of IGBT Modules Based on Case Temperature Matrix
Cao Zhan · Yizheng Tang · Lingyu Zhu · Weicheng Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文提出了一种监测IGBT模块热退化的智能方法。底板焊料和热界面材料（TIM）的热退化会导致壳温分布变化，从而反映退化类型与程度。通过布置传感器阵列获取壳温矩阵，结合智能算法实现对IGBT模块健康状态的精准评估与故障诊断。
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、PowerTitan/PowerStack储能系统）具有极高的应用价值。IGBT作为电力电子变换器的核心功率器件，其热可靠性直接决定了产品的全生命周期寿命。通过引入壳温矩阵监测技术，阳光电源可在iSolarCloud智能运维平台中集成更精准的功...
具有高泛化能力的碳化硅功率模块物理信息智能热模型
Physics-Informed Intelligent Thermal Model for SiC Power Modules With High Generalization
Yizheng Tang · Cao Zhan · Lingyu Zhu · Hao Sun 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
本文提出了一种新型物理信息智能热模型（PIITM），用于碳化硅（SiC）功率模块。该模型融合了组件热传递逻辑，相比传统智能模型具有更好的可解释性与泛化能力。通过残差卷积神经网络提取热特征，实现了对SiC模块热行为的精确建模。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器）具有重要应用价值。随着SiC器件在高性能逆变器中的广泛应用，热管理成为提升功率密度和可靠性的关键。PIITM模型通过物理机理与AI的结合，能显著提升热仿真精度，缩短研发周期。建议在iSolarCloud智能运维平...
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