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集成空芯变压器的氮化镓甚高频变换器
GaN VHF Converters With Integrated Air-Core Transformers
Zhiliang Zhang · Ke Xu · Zhi-Wei Xu · Jiahua Xu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年4月
本文提出了一种空芯变压器集成方法，通过将变压器直接安装在多层PCB板内，并保持与顶层元件的适当距离，显著减小了PCB占用面积，从而实现了更高的功率密度。
解读: 该技术在提升功率密度方面具有显著优势，对阳光电源的户用光伏逆变器及小型化储能PCS产品线具有重要参考价值。随着宽禁带半导体（GaN）在甚高频（VHF）领域的应用，通过PCB集成空芯变压器可有效降低寄生参数，优化系统散热与体积。建议研发团队关注该集成工艺在小功率高频变换器中的应用，以进一步提升产品竞争...
用于脉冲应用的碳化硅堆叠电容变换器
SiC Stacked-Capacitor Converters for Pulse Applications
Xiaoyong Ren · Zhi-Wei Xu · Ke Xu · Zhiliang Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年5月
脉冲功率变换器在高温及强辐射环境下对高压大电流波形有严苛要求，通常需50%-75%的电压降额。碳化硅（SiC）MOSFET凭借宽禁带特性在提升辐射可靠性方面展现出巨大潜力。本文探讨了传统变换器在极端环境下的局限性，并提出了基于SiC器件的堆叠电容变换器解决方案。
解读: 该研究关注SiC器件在极端环境（高温、辐射）下的可靠性及高压脉冲应用，对阳光电源的功率器件选型及高可靠性设计具有参考价值。虽然阳光电源的核心业务（光伏、储能）主要面向民用及工业环境，但该技术对于提升PowerTitan等大型储能系统在极端气候或特殊工业场景下的功率密度和器件耐受性有借鉴意义。建议研发...
一种低开关电压应力的平顶单端谐振变换器
A Flat-Top Single-Ended Resonant Converter With Low Switch Voltage Stress
Xingcan Xu · Qianhong Chen · Guangjie Ke · Ligang Xu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
本文提出了一种用于无线充电的平顶单端谐振变换器（SERC）。通过在主开关管串联回路中引入并联LC网络，有效降低了开关管的电压应力。文中对该拓扑进行了时域特性分析，推导了零电压开关（ZVS）条件、功率传输能力表达式及相关时间要求。
解读: 该拓扑通过优化谐振网络降低开关电压应力，在提升变换器效率和功率密度方面具有参考价值。对于阳光电源而言，该技术主要适用于电动汽车充电桩产品线，特别是针对无线充电或高频化DC-DC变换模块的研发。虽然目前阳光电源主营业务以有线充电桩为主，但该类低应力拓扑的研究有助于优化现有充电模块的电路设计，降低器件选...
一种实现200MHz包络跟踪带宽用于5G新空口功率放大器的2.7W交流耦合混合电源调制器
A 2.7 W AC-Coupled Hybrid Supply Modulator Achieving 200 MHz Envelope-Tracking Bandwidth for 5G New Radio Power Amplifier
Peng Xu · Xueli Zhang · Peng Cao · Tingting Wei 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
包络跟踪技术是提升射频功率放大器（PA）效率的有效手段。本文提出了一种用于5G新空口PA的宽带混合包络跟踪电源调制器（ETSM）。为在保持高效率的同时实现200MHz的宽包络跟踪带宽，该研究采用了具有精确频率补偿和增强驱动能力的线性放大器。
解读: 该技术主要应用于高频射频通信领域，与阳光电源的核心业务（光伏、储能、风电）在应用场景上存在较大差异。然而，其核心技术点——“高频高效混合电源调制”及“宽带功率变换”对于阳光电源的功率电子研发具有参考价值。特别是随着iSolarCloud智能运维平台对无线通信模块性能要求的提升，以及未来在微型逆变器或...
基于三线圈结构的无线电动汽车充电定位系统
Triple-Coil-Structure-Based Coil Positioning System for Wireless EV Charger
Bin Zhang · Qianhong Chen · Li Zhang · Junjie Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
本文提出了一种用于无线电动汽车充电系统的三线圈定位方法，旨在实现高精度的线圈对准并降低电磁场辐射。通过分析三线圈架构的工作原理及传感线圈配置，推导了接收信号强度（RSS）方程，揭示了增强定位精度与优化电磁兼容性的途径。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。随着无线充电技术在高端乘用车及自动驾驶领域的渗透，精准定位是提升用户体验和充电效率的关键。阳光电源可将该三线圈定位架构集成至其充电桩产品线中，通过优化线圈对准精度，降低无线充电过程中的电磁泄漏，提升系统安全性。建议研发团队关注该方案在复杂工况下的...
基于关断电压与卷积神经网络的IGBT模块结温监测方法
A Junction Temperature Monitoring Method for IGBT Modules Based on Turn-Off Voltage With Convolutional Neural Networks
Huimin Wang · Zhiliang Xu · Xinglai Ge · Yongkang Liao 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
结温监测（JTM）对IGBT模块的可靠性评估和健康管理至关重要。针对现有方法在负载电流依赖性方面存在精度不足的问题，本文提出了一种基于关断电压特征与卷积神经网络（CNN）的结温监测方法，有效提升了复杂工况下结温估计的准确性与鲁棒性。
解读: 结温监测是提升阳光电源核心产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）可靠性的关键技术。IGBT作为功率变换的核心器件，其热应力直接影响设备寿命。该方法利用CNN处理关断电压波形，能够摆脱传统方法对负载电流的强依赖，实现更精准的实时热状态感知。建议在iSolarCloud智能运维平台中集成此...
一种具有对称脉宽平衡和定周期滞后突发控制的高效率全负载范围LLC谐振变换器
An LLC Resonant Converter With Symmetric Pulse-Width Balancing and Fixed-Period Hysteresis Burst Control for High Efficiency Over Full Load Range
Hanyu Shi · Mingchao Liang · Jie Zhu · Zhuang Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
本文提出了一种集成控制器的高效率LLC谐振变换器。为提升瞬态响应，采用了混合滞后电荷（HHC）控制。针对控制补偿中电流斜率不一致导致的输出电流偏差及器件寿命缩短问题，提出了对称脉宽平衡技术。此外，该方案有效改善了LLC变换器在轻载下的效率下降问题。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及储能系统（如PowerStack）中的DC-DC变换级具有重要参考价值。LLC拓扑在阳光电源的高效能产品中应用广泛，本文提出的对称脉宽平衡技术能有效解决多模块并联时的电流不均问题，从而提升系统可靠性并延长功率器件寿命。同时，其在轻载下的效率优化策略，契合阳光电源对户...
考虑热耦合效应的键合线脱落与芯片焊接层老化失效机理研究
Failure Mechanism Investigations of Bond Wires Lifting-Off and Die-Attach Solder Aging Considering the Thermal Coupling Effects
Xinglai Ge · Ken Chen · Huimin Wang · Zhiliang Xu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
功率模块的失效机理研究（FMI）对电力电子变换器的可靠性评估至关重要。然而，热耦合效应（TCEs）导致的复杂失效模式增加了机理分析的难度。本文针对键合线脱落和芯片焊接层老化开展了失效机理研究，重点探讨了热耦合效应对这些失效模式的影响。
解读: 功率模块是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）的核心组件。该研究揭示的键合线与焊接层热耦合失效机理，对于提升阳光电源产品在极端环境下的长寿命设计至关重要。建议研发团队将此多物理场耦合模型集成至iSolarCloud智能运维平台的寿命预测算法...
一种具有对称双极性输出电压的时域控制单电感升压转换器
A Time-Domain-Controlled Single-Inductor Step-Up Converter With Symmetric Bipolar Output Voltages
Peng Cao · Danzhu Lu · Jiawei Xu · Xiaoyang Zeng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
本文提出了一种用于便携式设备双极性电源的时域控制（TDC）单电感三输出（SITO）升压转换器。通过采用时域控制器，该转换器在2 MHz开关频率下实现了最小化的延迟时间，从而确保了高转换比。该方案利用时域能量分配技术，有效优化了电源转换效率与动态响应性能。
解读: 该文献研究的是面向便携式电子设备的高频、小功率DC-DC拓扑，与阳光电源目前聚焦的兆瓦级光伏逆变器、大型储能系统（PowerTitan/PowerStack）及工商业储能产品线在功率等级和应用场景上存在较大差异。该技术中的“时域控制”和“单电感多输出”思路主要适用于低功耗集成电路领域。建议研发团队关...
一种能够表征热耦合效应的多芯片功率模块热网络模型
A Thermal Network Model for Multichip Power Modules Enabling to Characterize the Thermal Coupling Effects
Huimin Wang · Zongyao Zhou · Zhiliang Xu · Xinglai Ge 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文提出了一种基于Cauer模型的热网络模型（TNM），旨在解决多芯片功率模块在热分析中精度与计算效率难以兼顾的问题。该模型能够有效表征芯片间的热耦合效应，为电力电子变换器的可靠性评估提供了高效且准确的分析工具。
解读: 该研究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）具有重要意义。在这些高功率密度产品中，功率模块的热设计是决定系统可靠性与寿命的关键。通过引入该热网络模型，研发团队可在设计阶段更精准地模拟多芯片间的热耦合效应，优化散热结构设计，从而提升逆变器和...
用于能量回馈型直流电子负载的电感电流阶跃控制与输入电压前馈
Inductor Current Step Control With Input Voltage Feedforward for Fast Load Transient of Energy Recycling DC Electronic Load
Qi Yang · Xiang Li · Jing Zhu · Jiahua Xu 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
针对电子负载在动态测试中对高电流转换速率的需求，本文提出了一种结合电感电流阶跃（ICS）非线性控制与输入电压前馈线性控制的方法。该方法通过ICS控制在最短时间内将电感电流和占空比推向目标静态点，显著提升了输入电流的阶跃响应速度。
解读: 该技术对于阳光电源的储能变流器（PCS）及测试设备研发具有重要参考价值。在PowerTitan和PowerStack等储能系统中，PCS在电网调频或负载突变场景下，对电流响应速度要求极高。ICS控制策略可优化PCS在动态工况下的瞬态响应，减少超调，提升系统稳定性。此外，该技术在阳光电源的生产测试环节...
一种具有分裂谐振槽和矩阵变压器的1-kV输入SiC LLC变换器
A 1-kV Input SiC LLC Converter With Split Resonant Tanks and Matrix Transformers
Xiaoyong Ren · Zhi-Wei Xu · Zhiliang Zhang · Haoran Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
本文提出了一种采用矩阵平面变压器的1-kV输入SiC LLC变换器，旨在实现高效率与高功率密度。针对1-kV高压输入下SiC MOSFET快速开关（140 ns）产生的11.8 kV/μs高dv/dt，分析了其通过变压器寄生电容产生的位移电流问题，并提出了优化方案。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及储能系统（如PowerTitan、PowerStack）具有重要参考价值。随着光伏系统向1500V直流侧电压演进，高压SiC器件的应用已成为提升功率密度和效率的关键。文中提到的矩阵变压器技术和对高dv/dt下寄生参数的抑制策略，可直接应用于阳光电源大功率DC-DC变换...
基于SiC MOSFET的高效率能量回馈型宽输入电压直流电子负载架构
Wide Input Voltage DC Electronic Load Architecture With SiC MOSFETs for High Efficiency Energy Recycling
Qi Yang · Mingxie He · Jia-hua Xu · Xiang Li 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
本文提出了一种基于SiC器件的三级能量回馈型直流电子负载架构。通过交错Boost变换器与LLC-DCX级联，利用1200V SiC MOSFET实现高频隔离与预调节，使系统在150-750V宽输入电压范围内保持高效率。该架构在780V母线电压下采用T型三电平逆变器实现电能回馈。
解读: 该技术在测试设备领域具有重要应用价值，直接关联阳光电源的研发测试平台及产线老化测试系统。其采用的SiC MOSFET与LLC-DCX拓扑可显著提升能量回馈效率，降低测试过程中的电能损耗。建议将其应用于阳光电源组串式逆变器及PowerTitan储能系统的出厂老化测试环节，通过引入高效率能量回馈电子负载...
基于卷积神经网络的功率器件结温监测
Junction Temperature Monitoring of Power Devices Using Convolutional Neural Networks
Zhiliang Xu · Huimin Wang · Xinglai Ge · Yichi Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月
基于温度敏感电参数（TSEP）的方法能够实现功率器件结温的精确监测（JTM）。然而，大多数温度敏感电参数易受负载电流和器件老化的影响而产生误差，从而降低了结温监测的准确性。为解决这一问题，本文提出了一种基于卷积神经网络（CNN）模型的结温监测方法，以应对这两个因素带来的不利影响。在该方法中，选择开通集电极电流（$I_{C}$）作为温度敏感电参数，并通过数学模型深入分析了开通集电极电流的温度特性。此外，通过大量双脉冲测试全面研究了开通集电极电流的参数相关性。考虑到实际中负载电流影响显著且频繁变化的...
解读: 该CNN结温监测技术对阳光电源功率器件热管理具有重要应用价值。可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的SiC/GaN功率模块，通过实时监测IGBT/MOSFET结温实现预测性维护。相比传统TSEP方法，CNN自动特征提取克服了非线性补偿难题，无需额外传感电路即可从开关波形获取温度信息，适...
考虑热耦合效应的键合线脱落与芯片焊接焊料老化的失效机理研究
Failure Mechanism Investigations of Bond Wires Lifting-Off and Die-Attach Solder Aging Considering the Thermal Coupling Effects
Xinglai Ge · Ken Chen · Huimin Wang · Zhiliang Xu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
失效机理研究（FMI）对于功率模块的可靠性评估至关重要，因此在功率变换器领域备受关注。然而，由热耦合效应（TCEs）导致的复杂失效模式使得明确失效机理变得困难。为解决这一问题，本文针对键合线抬起和芯片焊接层老化开展了失效机理研究，其中仔细考虑了热耦合效应，从而提供了准确的机理分析。在本次失效机理研究中，借助功率循环试验，分析了热耦合效应对失效模式和结温分布的影响。然后，基于有限元模型，对存在热耦合效应时的失效模式进行了全面的机理阐释。结果表明，热耦合效应能够改变芯片表面和芯片焊接层的温度分布均匀...
解读: 作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商，阳光电源产品的核心功率模块长期工作在高温、高频、大电流的苛刻环境中，其可靠性直接影响系统的全生命周期表现。本论文针对功率模块中键合线脱落和芯片焊层老化的失效机理研究，特别是对热耦合效应的深入分析，为我们提升产品可靠性设计能力提供了重要理论支撑。 从业务价值...
基于加速湿热老化试验的TOPCon组件寿命预测
Lifetime Prediction of TOPCon Modules Based on Accelerated Damp Heat Life Tests
Junwei Duan · Lixia Yang · Hao Jiang · Ruirui Lv 等13人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2026年1月 · Vol.16
本文提出融合改进Peck模型与Sigmoid退化函数的加速老化模型，结合粒子群优化标定参数，精准预测TOPCon组件在湿热、HAST及mPCT下的功率衰减（RMSE=0.7%）。揭示DH退化主因是栅线腐蚀导致FF下降，并证实POE封装较EVA可延长服役寿命23年。
解读: 该研究直接支撑阳光电源TOPCon兼容型组串式逆变器（如SG3125HV）及iSolarCloud智能运维平台的长期可靠性设计与质保策略优化。POE封装寿命优势为阳光电源PowerTitan储能系统配套光伏侧提供更高匹配可靠性；建议在海南等高湿地区项目中优先推荐POE封装组件+SG逆变器组合，并将模...