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基于电感探头的双端口电气设备非侵入式阻抗表征
Non-Intrusive Impedance Characterization of Two-Port Electrical Devices by Inductive Probes
Simone Negri · Giordano Spadacini · Flavia Grassi · Sergio A. Pignari · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年9月
许多与电力电子相关的工业应用，包括电磁干扰（EMI）滤波、控制系统稳定性分析和电气设备监测，都需要进行宽带阻抗测量。为此，感应探头被提议作为非侵入式信号耦合器，夹在线束上，以便在被测系统正常运行时进行在线阻抗测量。此前关于该主题的研究要么是适用于单端口系统的方法，不适用于多端口系统，要么是为导纳矩阵测量而开发的多端口方法。此外，这些方法的评估频率上限为30 MHz，而当前的CISPR - 25汽车标准将传导EMI验证频率范围扩展到了110 MHz。本文提出了一种用于二端口阻抗矩阵特性表征的感应耦...
解读: 该非侵入式阻抗表征技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST储能变流器和PowerTitan系统中，可实现EMI滤波器、直流母线电容等关键组件的在线阻抗监测，无需停机即可评估器件老化状态，支持预测性维护。在SG光伏逆变器的1500V高压系统中，该方法可用于高频段（MHz级）寄生参数提取和EMC...
用于工业应用的并联差分Class E逆变器9 kW、3.47 MHz无线电力传输系统
A 9 kW, 3.47 MHz Wireless Power Transfer System With a Parallel Differential Class E Inverter for Industrial Applications
Ioannis Nikiforidis · Konstantinos Bampouras · Prateek Wagle · David C. Yates 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月
在低千瓦功率范围内，无线电力传输（WPT）在工业场景中具有广泛应用，如为机械供电和自动导引车（AGV）充电。高频感应式电力传输（HF-IPT）结合轻量化紧凑线圈与高效谐振变换器，实现高功率密度。然而，采用传统半桥或多谐振Class E类拓扑及宽禁带（WBG）器件，在数MHz频率下实现千瓦级输出仍具挑战。本文提出一种9 kW、3.47 MHz的直流至三相无线电力传输系统，可在12 cm气隙下稳定提供50 Hz、400 V工频电源，适用于无法直接插电的工业设备。系统在整个负载范围内运行稳定，输出电压...
解读: 该9kW高频无线电力传输技术对阳光电源工商业储能及充电业务具有重要参考价值。其并联差分Class E逆变器在3.47MHz高频下实现95% dc-dc效率和4.8W/cm³功率密度，可借鉴应用于：1）ST系列储能变流器的SiC器件高频化设计，提升功率密度；2）AGV充电场景的无线充电方案开发，解决工...
直流至5 MHz宽输出带宽高功率高保真转换器
DC-to-5-MHz Wide-Output-Bandwidth High-Power High-Fidelity Converter
Jinshui Zhang · Boshuo Wang · Xiaoyang Tian · Angel V. Peterchev 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月
电力电子技术的进步使得实现高功率水平（例如电网中达到吉瓦级）或高输出带宽（例如通信领域中超过兆赫兹）成为可能。然而，要同时实现这两者仍具有挑战性。从高效多通道无线电力传输到前沿的医学和神经科学应用等各种应用，都需要高功率和宽带宽。传统逆变器可以在电网或特定频率范围内实现高功率和高质量，但在达到更高输出频率时会失去其保真度。谐振电路可以产生高输出频率，但带宽较窄。我们通过将氮化镓（GaN）晶体管与模块化级联双 H 桥电路相结合，并采用能够处理典型时序和平衡问题的控制方法，克服了这些硬件挑战。我们开...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项DC至5MHz宽输出带宽高功率高保真变换器技术展现了多个维度的战略价值。该技术突破了传统逆变器在高功率与宽频带之间的固有矛盾，这与我们在光伏逆变器和储能系统领域面临的技术瓶颈高度契合。 首先，该研究采用的GaN（氮化镓）功率器件与模块化级联双H桥拓扑结构，为我们下一代...
基于低频矢量网络分析仪和器件仿真研究GaN HEMTs在导通状态下漏极偏压对Y参数的影响
Study on drain bias dependence of Y-parameters under on-state condition in GaN HEMTs using low-frequency vector network analyzer and device simulation
Toshiyuki Oishi · Ken Kudar · Yutaro Yamaguchi · Shintaro Shinjo 等7人 · Solid-State Electronics · 2025年12月 · Vol.230
本文通过实验结果与器件仿真相结合的方法，研究了氮化镓高电子迁移率晶体管（GaN HEMTs）在导通状态下低频Y参数随漏极电压的变化特性。利用矢量网络分析仪，在栅极电压为0 V、漏极电压从3 V到30 V、温度范围从室温至120摄氏度的条件下，系统地测量了频率范围为10 Hz至100 MHz的宽带Y参数。在Y22和Y21的虚部（Im）中观察到六个具有峰值的信号。这些峰值被分为两类：一类出现在约5 MHz附近，在阿伦尼乌斯图中呈现负斜率；另一类出现在150 kHz以下，其激活能可通过阿伦尼乌斯图估算...
解读: 该GaN HEMT低频Y参数特性研究对阳光电源功率器件应用具有重要价值。研究揭示的自热效应(5MHz峰)和陷阱效应(150kHz以下峰)机理,可直接应用于EV驱动系统中GaN器件的热管理优化和可靠性设计。通过Y参数频域分析技术,可改进OBC充电机和电机驱动器中GaN开关的动态特性建模,优化三电平拓扑...
用于同步电机转子励磁的2-kW、6.78-MHz电容式功率传输与位置解算系统
A 2-kW, 6.78-MHz, Capacitive Power Transfer and Position Resolver System for Synchronous Machine Rotor Excitation
Marisa J. T. Liben · Daniel C. Ludois · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年7月
绕线磁场同步电机（WFSM）具有高功率密度、优异的弱磁性能，并避免稀土元素市场波动，适用于电动汽车驱动。当前研究致力于在保持性能与效率的同时降低无刷转子励磁系统的成本与复杂性。本文提出一种基于串联谐振电容式功率传输（CPT）机制，并集成电容式位置解算器的方案以降低驱动系统成本。解算器集成于PCB型电容耦合器中，利用主功率通路作为载波信号。系统由基于解析法与有限元分析设计的6.78-MHz ISM频段GaN逆变器驱动。实测表明，向励磁绕组传输峰值达2.3 kW的功率，效率超过88%；未滤波解算器的...
解读: 该6.78MHz高频CPT技术对阳光电源新能源汽车驱动系统具有重要参考价值。文中GaN逆变器在ISM频段实现2.3kW功率传输、效率超88%的设计方法，可应用于阳光电源车载OBC充电机和电机驱动产品的高频化升级，提升功率密度并减小磁性元件体积。串联谐振拓扑与电容耦合技术可借鉴至无线充电桩产品开发。集...
图腾柱PFC中零电流检测的无硬件多变量协同功率定位方法
Hardware-Free Multivariable Collaborative Power Positioning Method for ZCD in Totem-Pole PFC
Keliang Chen · Xu Yang · Wenjie Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
本文提出了一种多变量协同功率定位方法（MVCPPM），旨在解决准兆赫兹开关频率下，因多周期电流误差累积导致的零电流检测（ZCD）失效及系统不稳定性问题。该方法摒弃了传统的单变量定位或硬件辅助方案，通过实时识别构建动态功率定位模型，有效提升了高频图腾柱PFC的控制精度与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。随着功率密度提升，高频化是必然趋势，图腾柱PFC作为高效拓扑被广泛应用。该研究提出的无硬件多变量协同控制策略，能够有效降低高频开关下的电流检测误差，提升系统在准兆赫兹频率下的稳定性。建议研发团队在下一代高功率密度充电桩及小型化户用...
具有可重构负载独立E类逆变器的无线电能和数据同步传输系统
Simultaneous Wireless Power and Data Transfer System With Reconfigurable Class-E Inverter
Wenqi Zhu · Ayano Komanaka · Yutaro Komiyama · Hirotaka Koizumi 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月
提出具有可重构负载独立E类逆变器的高频无线电能和数据同步传输(SWPDT)系统。通过可重构拓扑,逆变器可在两个输出电压电平间切换。进行电路分析并提出SWPDT系统设计方法,保证两个输出电平的负载独立条件。因此两个输出交流电压电平在负载变化下保持恒定,确保幅移键控(ASK)解调成功。在负载变化下两个输出电压电平实现零电压开关(ZVS)运行,提升MHz频率效率。6.78MHz、7.4W样机设计实现。不同负载条件下200kb/s数据传输成功验证。样机在负载变化下实现ZVS,额定负载功率传输效率达89....
解读: 该可重构无线电能和数据同步传输技术对阳光电源无线充电产品有创新应用价值。负载独立E类逆变器设计可应用于新能源汽车无线充电系统,实现充电和通信双功能集成。ZVS高频运行技术对阳光电源高效率无线电能传输产品有借鉴意义。该技术对户用储能系统的物联网数据传输和无线充电融合场景有应用潜力,可提升用户体验并降低...
闭环诱导自适应抖动技术用于抑制1MHz DAB变换器中的极限环振荡
Closed-Loop-Induced Adaptive Dithering for Limit Cycle Oscillation Mitigation in 1-MHz DAB
Writtik Dutta · Saikat Dey · Changkyu Bai · Naveed Ishraq 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
本文提出了一个针对高频双有源桥（DAB）变换器中极限环振荡（LCO）的建模与抑制框架。该模型涵盖了ADC与DPWM量化、执行延迟、采样效应及滤波器特性等非线性因素。通过引入自适应抖动技术，有效缓解了高频控制下的振荡问题，提升了变换器的稳定性与控制精度。
解读: 该研究针对高频DAB变换器中的极限环振荡问题，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及直流耦合光储一体化方案具有重要参考价值。随着储能PCS向高功率密度和高开关频率演进，数字控制带来的量化效应和延迟问题愈发显著。本文提出的自适应抖动技术可优化PCS的数字控制环路设计...
IGBT开关引起的辐射干扰特性及影响因素研究
Characteristics and Influence Factors of Radiated Disturbance Induced by IGBT Switching
Jian Zhang · Tiebing Lu · Weidong Zhang · Xingming Bian 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年12月
本文建立了IGBT及其辅助电路的辐射干扰测试平台，实验研究了辅助电路的辐射干扰特性及抑制方法。研究发现，辅助电路的辐射电磁干扰（EMI）带宽主要集中在30-300 MHz范围内。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan储能系统）具有重要意义。随着功率密度提升，IGBT开关频率及dv/dt增加，电磁兼容性（EMC）设计成为产品认证与稳定运行的关键。研究中关于30-300 MHz频段辐射干扰的分析，可直接指导研发团队优化逆变器及PCS的PC...
考虑测试台环境影响的电力驱动系统高频建模
High-Frequency Modeling of Electrical Drive Systems Considering Test Bench Environment Influence
Hujun Peng · Yue Yu · Svetomir Stevic · Simon Steentjes · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文针对电力驱动系统高频建模难题，重点研究了测试台环境的影响。提出了一种通用的灰箱建模方法，能够精确表征永磁同步电机（PMSM）及电缆在高达10 MHz频率下的频率相关特性，为电力电子系统的电磁兼容与高频性能分析提供了理论支撑。
解读: 该研究关注电力驱动系统的高频建模与测试环境影响，对阳光电源的电动汽车充电桩及风电变流器业务具有参考价值。在充电桩产品开发中，高频建模有助于优化EMI滤波器设计，减少电磁干扰；在风电变流器领域，该方法可用于提升系统在复杂电网环境下的高频稳定性分析。建议研发团队借鉴此灰箱建模思路，优化产品在实验室测试与...
用于可调脉宽的新型多电平LC谐振网络3-MHz高压脉冲发生器
3-MHz High-Voltage Pulse Generator With Novel Multilevel LC Resonant Network for Adjustable Pulsewidth
Shuo Chen · Xian Cheng · Shuaiyin Wang · Yaoqiang Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种基于新型多电平LC谐振网络的高压脉冲发生器，实现了3MHz高重复频率及短上升时间。该技术利用二极管开通开关（DOS）实现高电压增益，解决了传统半控型器件在产生超短纳秒脉冲时的控制难题，为纳秒脉冲电场应用提供了高效的解决方案。
解读: 该研究涉及的高频、高压脉冲产生技术及多电平谐振拓扑，主要应用于医疗或特种工业领域，与阳光电源现有的光伏逆变器、储能PCS及充电桩产品线在应用场景上有较大差异。然而，其多电平LC谐振网络设计及对高频开关特性的优化，对于阳光电源在未来探索更高功率密度、更小体积的功率变换器拓扑具有一定的参考价值。建议关注...
一种具有数字峰值电流调制功能的1-MHz多模式PFC前端
A Multimode 1-MHz PFC Front End With Digital Peak Current Modulation
Ryan Fernandes · Olivier Trescases · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年8月
本文提出了一种用于升压PFC整流器的混合信号控制方案。该数字控制器通过调制电感峰值电流，在断续导通模式（DCM）和连续导通模式（CCM）下均能实现低失真的交流线路电流，且无需平均电流采样。此外，通过查找表（LUT）优化了低输入电流下的效率。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及电动汽车充电桩产品线具有重要参考价值。随着功率密度要求的提升，1-MHz高频化是未来的发展趋势。该方案提出的无需平均电流采样的数字峰值电流控制，可有效降低传感器成本并简化控制电路，有助于提升户用逆变器和充电桩的功率密度与轻载效率。建议研发团队关注该混合信号控制架构在...
兆赫兹频率下GaN DC-DC升压变换器的动态温度测量
Dynamic Temperature Measurements of a GaN DC–DC Boost Converter at MHz Frequencies
Cristian Matei · Jonas Urbonas · Haris Votsi · Dustin Kendig 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
为了实现可靠性预测，氮化镓（GaN）晶体管需要精确的峰值工作温度估计。本文提出了一种基于热反射技术的温度测量新方法，应用于GaN高电子迁移率晶体管。该测量系统具备亚微米空间分辨率和纳秒级时间分辨率，能够实现对高频开关条件下器件热特性的精确捕捉。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能产品中对功率密度要求的不断提升，高频化（MHz）已成为技术演进趋势。GaN器件作为宽禁带半导体的代表，是实现高频、高效率设计的关键。本文提出的热反射测量技术为GaN器件在极端高频工况下的热设计提供了高精度验证手段，有助于优化阳光电源组串式逆变器及微型逆变器的散...
高达50 MHz的铁氧体磁芯损耗瞬态量热测量
Transient Calorimetric Measurement of Ferrite Core Losses up to 50 MHz
Panteleimon Papamanolis · Thomas Guillod · Florian Krismer · Johann W. Kolar · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
本文提出了一种精确且快速的铁氧体磁芯损耗瞬态量热测量方法。与传统的电气测量法相比，量热法在磁激励和工作频率方面的精度表现更稳定，但需精确获取待测磁芯的热容和温度。该方法为高频功率磁性元件的损耗评估提供了可靠手段。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器和储能PCS向高功率密度、高开关频率方向演进，磁性元件（电感、变压器）的损耗评估成为提升整机效率的关键。该量热法能有效解决高频下传统电气测量误差大的痛点，对于优化PowerTitan等储能系统及高频逆变器中的磁性元件设计具有重要参考价值。建议研发团队引入该测试方法，以提升磁性...
双频分层模块化多层电池均衡器架构
Dual Frequency Hierarchical Modular Multilayer Battery Balancer Architecture
Ming Liu · Yenan Chen · Youssef Elasser · Minjie Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
本文提出了一种双频分层模块化多层电池均衡器（MMB）架构，具备电化学阻抗谱（EIS）测试及电池自加热功能。该架构包含两层均衡电路：单元级均衡器工作在MHz级以实现小型化，组串级均衡器工作在数百kHz以实现高效率。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack）具有重要参考价值。其集成的EIS功能可实现电池健康状态（SOH）的在线精准监测，提升BMS的智能化水平；自加热功能则能显著改善储能系统在极寒环境下的充放电性能，增强产品在严苛工况下的竞争力。建议研发团队关注该架构中MHz级高频...
用于高效紧凑型感应电能传输的Recticoil
Recticoil for Efficient Compact Inductive Power Transfer
Zixuan Yi · Yuanyuan Qin · Xue-Xia Yang · Yaoxia Shao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
兆赫兹（MHz）感应电能传输（IPT）系统因其高安全性、长传输距离及抗偏移能力而具有广阔应用前景。然而，频率提升导致外围电路中电感、电容等集总元件损耗增加，从而降低了系统效率。本文针对这一瓶颈问题进行了研究。
解读: 该研究聚焦于高频感应电能传输（IPT）技术，核心在于解决高频下的磁性元件与电路损耗问题。对于阳光电源而言，该技术主要关联电动汽车充电桩业务，特别是无线充电领域。虽然目前阳光电源以有线充电桩为主，但随着未来大功率无线充电技术在乘用车及商用车领域的商业化，该研究中关于高频磁集成与损耗优化的思路，可为公司...
兆赫兹软开关运行下GaN功率开关的电热电路建模与实际评估
Electrothermal Circuit Modeling and Practical Evaluation of GaN Power Switches for Mega-Hertz Soft-Switching Operation
Mingshuo Zhu · Kerui Li · Siew-Chong Tan · Shu Yuen Ron Hui · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
本文研究了氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT）在兆赫兹（MHz）软开关运行下的开关性能与电热行为，重点关注转换效率、热稳定性及电磁干扰。研究指出，GaN器件的实际反向导通特性与厂商数据手册存在差异，并提出了相应的电热建模方法以优化高频应用。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能系统（如PowerStack）中对功率密度要求的不断提升，高频化是未来的核心趋势。GaN器件凭借其卓越的开关速度，是实现MHz级转换的关键。本文提出的电热建模方法，可直接应用于阳光电源研发部门对高频功率模块的热设计优化，有助于提升逆变器效率并缩小体积。建议研发...
用于无线电动汽车充电的全双工高速同步通信技术
Full-Duplex High-Speed Simultaneous Communication Technology for Wireless EV Charging
Zhongnan Qian · Rui Yan · Jiande Wu · Xiangning He · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年10月
本文提出了一种用于无线电动汽车充电的新型同步无线电能与数据传输（SWPDT）系统。通过即插即用的环形磁芯电感实现数据载波的注入与提取，并采用5 MHz和6.25 MHz两个数据载波，利用频分复用技术实现了双向全双工通信。
解读: 该技术对于阳光电源的电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。目前无线充电在便捷性上具有显著优势，但通信延迟和可靠性是商业化瓶颈。该研究提出的全双工通信方案能有效提升无线充电过程中的数据交互效率，有助于优化充电桩与车辆（V2X）之间的握手协议与控制策略。建议研发团队关注该方案在提升充电系统智能化程度方面的...
通过补偿传播延迟实现多兆赫兹开关应用的自同步E类谐振整流器
Self-Synchronized Class E Resonant Rectifier by Compensating Propagation Delay for Multi-MHz Switching Applications
Minki Kim · Jungwon Choi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
本文提出了一种自同步高频E类谐振整流器，旨在补偿因传播延迟导致的同步信号失配问题。通过使用MOSFET等有源器件替代二极管进行同步整流，可有效提升功率转换系统的效率。即使在采用MOSFET的情况下，产生精确的同步信号仍具有挑战性，本文针对该问题进行了优化。
解读: 该技术聚焦于兆赫兹（MHz）级高频功率变换，对于阳光电源而言，其核心价值在于提升功率密度和减小磁性元件体积。在户用光伏逆变器及小型化充电桩产品线中，若能通过该技术实现高频高效整流，将显著降低系统体积与散热成本。建议研发团队关注该拓扑在宽禁带半导体（如GaN）应用中的表现，评估其在下一代高功率密度轻量...
一种具有动态阈值电压补偿功能的434-MHz自举整流器
A 434-MHz Bootstrap Rectifier With Dynamic VTH Compensation for Wireless Biomedical Implants
Muhammad Abrar Akram · Sohmyung Ha · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
本文提出了一种具有动态阈值电压（VTH）补偿（DVC）功能的全差分CMOS自举整流器。该DVC电路通过动态偏置晶体管、串联电阻和并联电容，仅在主整流管导通时产生补偿电压，有效降低了整流器的导通损耗，提升了微功率能量收集系统的转换效率。
解读: 该文献探讨的微功率高频整流技术主要针对生物医疗植入设备，与阳光电源现有的光伏逆变器、储能系统及充电桩等大功率电力电子产品在应用场景和功率等级上存在显著差异。然而，其核心技术点——通过动态阈值补偿降低开关管导通损耗，对于提升阳光电源在辅助电源（Auxiliary Power Supply）设计中的效率...
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