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用于宽禁带功率模块的石墨嵌入式高性能绝缘金属基板
Graphite-Embedded High-Performance Insulated Metal Substrate for Wide-Bandgap Power Modules
Emre Gurpinar · Shajjad Chowdhury · Burak Ozpineci · Wei Fan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
宽禁带（WBG）半导体器件（如SiC MOSFET）凭借优异的材料特性，能在更小的面积内处理更高功率。然而，WBG转换器功率密度提升导致热管理挑战加剧。本文提出一种石墨嵌入式绝缘金属基板，旨在优化WBG功率模块的散热性能，以应对高功率密度下的热损耗问题。
解读: 该技术对阳光电源的SiC应用至关重要。随着PowerTitan系列储能系统及组串式光伏逆变器向更高功率密度演进，SiC MOSFET的热管理成为提升效率与可靠性的核心。石墨嵌入式基板能显著降低热阻，有助于减小逆变器和PCS的体积，提升散热极限。建议研发部门关注该基板在高温高压环境下的长期可靠性，并评...
基于逐次逼近法的虚拟阻抗调节方法实现孤岛微电网无功功率精确分配
Successive-Approximation-Based Virtual Impedance Tuning Method for Accurate Reactive Power Sharing in Islanded Microgrids
Ronghui An · Zeng Liu · Jinjun Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
针对孤岛微电网中线路阻抗不匹配导致的无功功率分配精度差问题，本文提出了一种基于逐次逼近法的虚拟阻抗调节方法。该方法通过在各分布式发电单元中实时调节虚拟阻抗，有效补偿线路阻抗差异，从而实现无功功率的精确分配。
解读: 该技术对阳光电源的微电网解决方案及构网型（Grid-Forming）储能系统至关重要。在PowerTitan及PowerStack等储能系统应用于多机并联或孤岛微电网场景时，线路阻抗不匹配常导致无功环流及分配不均。该逐次逼近虚拟阻抗调节算法可直接集成于阳光电源的PCS控制策略中，无需复杂的通信链路即...
基于磁通抵消的LCLC变换器大电流高频同步整流占空比损耗补偿方法
Duty Cycle Loss Compensation Method Based on Magnetic Flux Cancelation in High-Current High-Frequency Synchronous Rectifier of LCLC Converter
Liangzong He · Jiazhe Chen · Bing Cheng · Hongyan Zhou · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
针对实际布局中寄生参数不确定性导致的同步整流（SR）驱动时序偏差及占空比损耗问题，本文提出了一种基于磁通抵消的补偿方法。通过在SR控制器电压检测网络与变压器次级绕组间引入互感，有效解决了高频大电流应用下的驱动时序失配，提升了变换效率。
解读: 该技术对阳光电源的组串式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）具有重要价值。随着产品向高功率密度和高开关频率演进，DC-DC环节的同步整流效率直接影响整机效率。该研究提出的磁通抵消补偿方法能有效解决高频化带来的驱动时序偏差，降低开关损耗。建议研发团队在下一代高频化...
基于非线性Coss-VDS特性的双有源桥变换器ZVS范围计算
Nonlinear Coss-VDS Profile Based ZVS Range Calculation for Dual Active Bridge Converters
Bochen Liu · Pooya Davari · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
电力电子变换器通常在额定功率下优化效率，但实际多运行于轻载工况。对于双有源桥（DAB）变换器，轻载下零电压开关（ZVS）条件易失效。本文针对功率器件非线性寄生电容（Coss）特性，提出了一种更精确的ZVS范围计算方法，以优化变换器在宽负载范围下的效率表现。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的储能业务核心技术。DAB拓扑是PowerTitan和PowerStack等储能变流器（PCS）实现双向功率变换的关键电路架构。在储能系统频繁的充放电切换及轻载调频工况下，精确计算ZVS范围对于提升系统全功率段效率、降低开关损耗至关重要。建议研发团队将该非线性电容建模方法引入...
用于LLC同步整流的自驱动栅极驱动器
Self-Driven Gate Driver for LLC Synchronous Rectification
Mingxiao Li · Ziwei Ouyang · Michael A. E. Andersen · Bin Zhao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
本文提出了一种仅由无源元件组成的LLC同步整流（SR）自驱动栅极驱动器。该方案直接利用变换器自身能量，能够自动补偿元件公差和温度变化带来的影响，并动态调节同步整流管的导通时间。该设计无需微控制器、辅助电源或电流/电压采样电路，简化了电路结构。
解读: 该技术对阳光电源的组串式光伏逆变器（特别是高功率密度机型）及储能变流器（PCS）具有重要意义。LLC拓扑广泛应用于光伏与储能系统中的DC-DC变换环节，同步整流是提升整机效率的关键。该自驱动方案通过简化外围驱动电路，不仅能降低控制复杂度和成本，还能提升系统在复杂环境下的可靠性。建议研发团队评估其在P...
一种基于模型的直流母线电容离线加速测试监测方法
A Model-Based Monitoring Method for Offline Accelerated Testing of DC-Link Capacitor in Three-Phase Inverter Systems
Weiyang Zhou · Mengqi Wang · Qunfang Wu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
本文提出了一种针对三相逆变器直流母线电容的监测方法，无需额外高性能硬件或复杂计算。通过向直流母线注入交流电压并结合理论分析，建立电容数学模型。该方法仅需参数估计，即可实现对电容状态的有效监测，适用于离线加速测试场景。
解读: 直流母线电容是光伏逆变器和储能变流器（PCS）中寿命最薄弱的元器件之一。该监测方法无需增加额外硬件成本，通过数学建模实现电容状态评估，对阳光电源的组串式逆变器、PowerTitan及PowerStack储能系统具有极高的应用价值。在产品研发阶段，该技术可显著提升离线加速老化测试的精度；在运维阶段，可...
用于低功率损耗测量的高精度免校准量热仪
High-Accuracy Calibration-Free Calorimeter for the Measurement of Low Power Losses
Armin Jafari · Michael Heijnemans · Reza Soleimanzadeh · Remco van Erp 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
宽禁带半导体技术推动了高频功率转换效率的提升，但传统电测法在极高效率下易产生测量误差。本文提出一种高精度免校准量热仪，旨在解决电流探头带宽限制、时延失配及电磁干扰等导致的效率测量不准问题，为高效率功率电子系统的损耗评估提供精确基准。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统中大规模应用SiC等宽禁带器件，系统效率已接近极限，传统的电测法难以精准捕捉微小的损耗差异。该量热仪技术可作为研发实验室的核心测试手段，用于验证高频功率模块的热设计与损耗模型。通过引入高精度量热法，阳光电源能更准确地评估S...
一种用于SiC MOSFET短路保护的改进型di/dt-RCD检测方法
An Improved di/dt-RCD Detection for Short-Circuit Protection of SiC mosfet
Ju Xue · Zhen Xin · Huai Wang · Poh Chiang Loh 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
碳化硅（SiC）MOSFET因短路耐受时间短，亟需更快速、精准的保护方案。本文提出一种结合快速di/dt检测与积分电路的方法，旨在通过检测短路电流的极速上升，实现对SiC器件的高效保护，提升电力电子系统的可靠性。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器中大规模应用SiC功率模块以提升功率密度和效率，该技术具有极高的应用价值。SiC器件短路耐受能力弱是系统设计的痛点，该改进型di/dt检测方法能显著缩短故障响应时间，有效降低器件失效风险。建议研发团队在下一代高频、高功率密度逆变器及...
具有无失真电压饱和与抗饱和功能的多频电流控制有效限流方法
Effective Current Limitation for Multifrequency Current Control With Distortion-Free Voltage Saturation and Antiwindup
Alejandro G. Yepes · Jesús Doval-Gandoy · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
本文针对三相变换器中非正序基波电流的控制需求，提出了一种多频电压饱和与抗饱和（VSA）技术。该方法旨在解决输出电压饱和（如大电压扰动或直流母线电压降低引起）下的系统失真问题，通过改进控制策略实现有效的电流限制，确保变换器在极端工况下的稳定运行。
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、储能变流器PCS）具有极高的应用价值。在弱电网环境或电网电压跌落等复杂工况下，逆变器常面临电压饱和风险，导致电流控制失真。该多频抗饱和算法能有效提升阳光电源产品在电网故障下的电流支撑能力和低电压穿越（LVRT）性能，确保在直流母线电压波动时仍能...
基于分离结构UDE的LCL型并网逆变器加权平均电流控制策略
Separate-Structure UDE-Based Current Resonant Control Strategy on LCL-Type Grid-Tied Inverters With Weighted Average Current Method for Improved Injected Current Quality and Robustness
Yongkang Xiong · Yongqiang Ye · Yongfeng Cao · Yuheng Wu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
LCL滤波器因其优异的高频抑制能力被广泛应用于逆变器与电网之间，但其谐振特性易导致系统不稳定。本文提出了一种基于加权平均电流（WAC）和分离结构扰动观测器（UDE）的控制策略，通过优化电感电流与注入电流的权重系数，有效抑制了LCL谐振，提升了并网电流质量及系统在弱电网下的鲁棒性。
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的并网控制技术。LCL滤波器是逆变器输出侧的关键组件，随着电网环境日益复杂（弱电网场景增多），谐振抑制与并网稳定性成为提升产品竞争力的关键。该文提出的加权平均电流与UDE控制策略，能够显著提升逆变器在复杂电网下的电流质量，减少对硬件阻尼的依赖...
电压源变换器多频比例谐振电流控制器设计
Design of Multifrequency Proportional–Resonant Current Controllers for Voltage-Source Converters
Florian Hans · Walter Schumacher · Shih-Feng Chou · Xiongfei Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
本文探讨了多频比例谐振（PR）电流控制器在电压源变换器中的应用。针对传统基于开环增益交越频率和相位裕度的设计方法存在的局限性，文章提出了更优化的控制器设计方案，旨在提升变换器在多频段下的电流跟踪性能与系统稳定性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心业务。多频PR控制技术对于提升光伏逆变器（组串式/集中式）和储能变流器（PowerTitan/ST系列）在弱电网环境下的谐波抑制能力和电流跟踪精度至关重要。特别是在电网电压畸变或存在背景谐波时，该控制策略能显著优化并网电流质量，降低THD。建议研发团队将其应用于iSol...
针对直流母线电压含有振荡分量的变换器解析频谱分析技术
Analytic Spectral Analysis Technique for Converters Operating With Oscillatory DC-Link Voltage Components
Christopher David Townsend · Hossein Dehghani Tafti · Glen Ghias Farivar · Josep Pou · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
随着变换器在电网中的应用日益广泛，量化其谐波污染对电网稳定至关重要。本文提出了一种解析分析方法，用于描述直流母线电压包含振荡分量时，变换器调制波形的频谱特性，突破了传统假设直流母线电压仅为恒定直流的局限。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品线（组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan储能系统）。在光储系统中，直流母线电压往往受电网波动或电池充放电影响存在低频纹波，该解析技术能更精确地预测逆变器输出谐波，有助于优化PWM调制策略，提升并网电能质量。建议研发团队将其应用于iSolarCloud智能运维...
针对电压测量误差的并联三相逆变器鲁棒功率分配控制
Robust Power Sharing Control for Parallel Three-phase Inverters Against Voltage Measurement Errors
Yang Qi · Yi Tang · Krishna Raj Ramachandran Potti · Kaushik Rajashekara · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
在孤岛微电网中，分布式电源通过并联电压源逆变器（VSI）接入。为实现功率按额定容量精确分配，本文研究了电压测量缩放误差对功率分配的影响，并提出了一种鲁棒控制策略，以解决测量误差导致的功率分配失衡问题，提升微电网系统的稳定性和可靠性。
解读: 该研究直接关联阳光电源的组串式逆变器及微电网解决方案。在多机并联运行场景下，电压测量精度是实现精准功率分配的关键。该鲁棒控制算法可优化阳光电源iSolarCloud智能运维平台下的微电网能量管理逻辑，提升PowerTitan等储能系统在离网/微网模式下的并联运行稳定性，有效降低因传感器精度偏差导致的...
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...
一种用于SiC器件高频变换器死区效应消除与同步整流的双调制波PWM方法
A Double-Modulation-Wave PWM for Dead-Time-Effect Elimination and Synchronous Rectification in SiC-Device-Based High-Switching-Frequency Converters
Qingzeng Yan · Xibo Yuan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
碳化硅（SiC）器件使功率变换器能实现100kHz以上的高频运行，但传统PWM死区会导致电压损失、低频谐波及线性调制范围缩减。本文提出一种双调制波PWM策略，通过消除死区效应并实现同步整流，有效提升了高频变换器的输出质量与效率。
解读: 该技术对阳光电源的高功率密度产品线至关重要。随着PowerTitan系列储能系统及组串式光伏逆变器向更高开关频率演进以减小磁性元件体积，死区效应带来的谐波和效率损失成为技术瓶颈。该双调制波PWM策略可直接应用于阳光电源的SiC基PCS及高频逆变器控制算法中，在提升转换效率的同时改善电能质量，有助于进...
弱电网条件下抑制频率耦合的并网变流器对称控制方法
A Symmetrical Control Method for Grid-Connected Converters to Suppress the Frequency Coupling Under Weak Grid Conditions
Xueguang Zhang · Sida Fu · Wenjia Chen · Nannan Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
本文针对非对称旋转坐标系控制引起的频率耦合及谐波失稳问题，基于复信号阻抗模型，分析了电网阻抗与频率耦合对系统稳定性的影响。针对锁相环（PLL）对q轴动态的主导作用，提出了一种对称控制策略，旨在提升弱电网环境下并网变流器的稳定性。
解读: 该研究直接针对阳光电源核心产品线——组串式及集中式光伏逆变器在弱电网（如高阻抗、偏远地区）下的并网稳定性问题。随着全球光伏渗透率提升，电网强度普遍下降，该对称控制方法能有效抑制由PLL引起的频率耦合谐振，提升逆变器在弱电网下的鲁棒性。建议研发团队将其集成至iSolarCloud智能运维平台的算法库中...
高性能功率模块寄生参数表征的改进方法
Improved Methodology for Parasitic Characterization of High-Performance Power Modules
Brian T. DeBoi · Andrew N. Lemmon · Blake W. Nelson · Christopher D. New 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
随着宽禁带半导体技术的商业化，对多芯片功率模块内部寄生阻抗的精确表征需求日益增长。现有测量方法在处理具有极低寄生参数的高性能模块时精度不足，难以满足测量底噪要求。本文提出了一种改进的表征方法，旨在提升高频功率模块寄生参数提取的准确性。
解读: 该研究对于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）至关重要。随着SiC和GaN等宽禁带器件在高性能功率模块中的广泛应用，寄生参数的精确表征直接决定了开关损耗、电压尖峰抑制及电磁兼容（EMC）设计的优劣。通过应用该改进方法，研发团队能更精准地优化模块封装结构，提...
面向SPICE的IGBT非线性紧凑热模型
Nonlinear Compact Thermal Model of the IGBT Dedicated to SPICE
Krzysztof Górecki · Paweł Górecki · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
本文探讨了利用非线性紧凑热模型对IGBT热特性进行建模的问题。该模型采用电网络形式，充分考虑了晶体管内部温度对散热效率的影响，并提出了相应的模型构建与参数估计方法。
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储能变流器）具有极高的应用价值。IGBT作为功率变换的核心器件，其热管理直接决定了设备的功率密度与可靠性。通过在SPICE仿真中引入非线性热模型，研发团队能更精确地预测IGBT在极端工况下的结温波动...
一种用于感应电机驱动三相PWM逆变器IGBT与电流传感器同步故障的在线数据驱动诊断方法
An Online Data-Driven Method for Simultaneous Diagnosis of IGBT and Current Sensor Fault of Three-Phase PWM Inverter in Induction Motor Drives
Bin Gou · Yan Xu · Yang Xia · Qingli Deng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
本文提出了一种针对三相PWM逆变器中IGBT开路故障与电流传感器故障的在线数据驱动诊断方法。利用快速傅里叶变换（FFT）提取三相电流的故障频谱特征，并引入ReliefF特征选择方法进行优化，实现了对多种故障类型的实时精准识别。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。在组串式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中，IGBT模块是核心功率器件，其可靠性直接决定系统寿命。该方法通过数据驱动实现故障在线诊断，可显著提升iSolarCloud智能运维平台的预警能力，从被动维修转向主动运维。建议...
一种适用于SiC MOSFET的低成本、高性能且易于设计的电流检测电路分析与设计
Analysis and Design of a Low-Cost Well-Performance and Easy-to-Design Current Sensing Circuit Suitable for SiC mosfets
Chengzi Yang · Yunqing Pei · Laili Wang · Longyang Yu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
电流采样电阻（CSR）因成本和集成优势广泛应用于工业领域。然而，在SiC MOSFET等高开关速度器件中，CSR的寄生电感会导致高di/dt下的瞬态电流采样出现严重偏差。本文提出了一种低成本、高性能且易于设计的电流检测电路，有效解决了SiC高频开关带来的采样干扰问题。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器（如SG系列）和储能系统（如PowerTitan）中全面推广SiC MOSFET以提升功率密度和效率，高频开关带来的电流采样噪声已成为制约系统性能的关键瓶颈。该研究提出的低成本采样方案，能够有效抑制SiC高di/dt引起的寄生电感干扰，提升电流环控制精度。建议研发团队在下一...
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