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级联纳秒上升时间高压正极性方波电源拓扑设计与验证
Design and verification of a cascaded nanosecond rise time high-voltage positive-polarity square wave power supply topology
Hao Yan · Xuebao Li · Yan Pan · Rui Jin 等5人 · IET Power Electronics · 2025年1月 · Vol.18
本文提出一种级联型纳秒上升时间高压正极性方波电源拓扑，以满足碳化硅器件在高压方波条件下的绝缘评估需求。该拓扑可灵活调节频率、上升时间和占空比等参数，并在单个或多个开关故障情况下仍保持功能完整性。实验样机实现4 kV输出电压，重复频率0–5 kHz，占空比0–100%，上升时间80–300 ns，验证了所提拓扑的可行性与可靠性。
解读: 该纳秒级高压方波电源技术对阳光电源SiC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，SiC器件工作在高压高频环境下，其绝缘可靠性直接影响系统寿命。该拓扑提供的4kV/80-300ns上升时间方波测试能力，可用于阳光电源功率模块设计阶段的绝缘评估和加速老化试验。级联容错设计理...
储能用多层陶瓷电容器的研究进展：综述
Research progress on multilayer ceramic capacitors for energy storage: review
Shiqi Chen · Yiwen Ding · Haowen Mu · Wukui Tian 等7人 · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0
作为电子器件中的关键元件，多层陶瓷电容器（MLCC）因其独特的结构可在有限体积内实现高电容值。同时，由于其优异的电学特性，在能量存储领域也发挥着重要作用。此外，MLCC的卓越性能支持了高性能、高度集成电子器件的发展，并在能量存储与转换领域展现出巨大潜力。针对提高能量密度和功率密度的需求，MLCC的设计与创新已成为研究热点。通过优化材料配方以及改进电极结构设计，可显著提升其能量密度。同时，由于具有低等效串联电阻（ESR）和低等效串联电感（ESL），MLCC表现出优异的功率密度特性，成为高频电路和脉...
解读: 该MLCC储能技术对阳光电源ST系列PCS和PowerTitan储能系统具有重要应用价值。MLCC的低ESR/ESL特性可优化直流母线滤波设计,提升功率密度和动态响应速度,特别适用于SiC/GaN功率器件的高频开关应用。其高能量密度特性可减小储能变流器体积,支持模块化集成。在充电桩产品中,MLCC可...
一种适用于中点电压不平衡的低开关数量三电平逆变器的直流链电流纹波抑制方法
DC-Link Current Ripple Reduction Method for the Reduced Switch Count Three-Level Inverter With Unbalanced Neutral-Point Voltages
Zhiyuan Chu · Changwei Qin · Xiaoyan Li · Lei Yang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月
针对低开关数量三电平逆变器在传统空间矢量调制下直流链电流纹波大、影响电容可靠性的缺点，提出一种适用于中点电压平衡与不平衡工况的直流链电流纹波抑制方法。通过分析占空比分布因子范围并结合输出电流幅值，优化区域划分策略，降低占空比计算复杂度；设计无差拍控制实现电容电压的精确快速独立调控，并合理安排开关序列。仿真与实验验证了该方法的有效性，在高低调制指数下直流链电流纹波分别减少四分之一和五分之二，同时保持良好的输出电流质量。
解读: 该直流链电流纹波抑制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。通过优化SVPWM调制策略和无差拍中点电压控制，可将直流侧电流纹波降低25%-40%，直接提升PowerTitan储能系统中直流母线电容的使用寿命和可靠性。该方法在低开关数量拓扑下实现中点电压精确调控，为阳光电...
基于自适应控制的随机光伏行为下并联型有源电力滤波器
Adaptive Control for Shunt Active Power Filter Under Stochastic Solar Photovoltaics Behavior
Surya Prakash · Mohamed Alkhatib · Hatem Faiz Sindi · Sultan Alghamdi 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月
本文研究了在电网畸变及光伏系统随机出力条件下，两阶段光伏并联型有源电力滤波器（PV-SAPF）的控制挑战。提出采用自适应比例积分（API）调节器调节直流母线电压，根据电压误差动态调整参数，兼顾抗扰性与动态响应。结合滑动离散傅里叶变换（SDFT）与瞬时对称分量法（ISC）实现非理想工况下的参考电流精确估计，并通过时频域分析验证其准确性。仿真与实时硬件实验结果表明，所提方法在多种电网条件下均能有效抑制谐波，使网侧电流总谐波畸变率符合IEEE Std 519-2014标准，显著提升了系统在内外扰动下的...
解读: 该自适应控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。API调节器的动态参数调整策略可直接应用于直流母线电压控制，提升系统在光伏随机波动下的稳定性；SDFT与ISC结合的参考电流估计方法可优化现有SAPF功能模块，增强电网畸变工况下的谐波抑制能力，使THD满足IEEE 5...
海水抽水系统中的高效能源管理：太阳能混合与储能需求优化
Efficient Energy Management in Seawater Pumping Systems: Solar Hybridization and Storage for Demand Optimization
Franco Cekalovic · Daniel Sbarbaro · Luis Moran · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月
本文研究了基于经济模型预测控制（EMPC）的需求侧管理（DSM）策略在优化海水抽水系统运行中的应用，重点关注太阳能与电池储能的整合。该研究同时考虑了实时电价（RTP）和最大需量（MD）两种电价类型。所提出的模型将蓄水池、光伏（PV）能源和电池相结合，以实现负荷转移和管理峰值需求。针对一个并网抽水系统分析了四种情景：利用蓄水池进行负荷转移；利用蓄水池和光伏能源进行负荷转移；利用蓄水池和储能设备进行负荷转移；利用蓄水池、储能设备和光伏能源进行负荷转移。对一个大型矿山供水泵站的模拟结果表明，通过利用蓄...
解读: 该EMPC需求侧管理技术对阳光电源光储一体化解决方案具有重要应用价值。研究中的动态调度策略可直接应用于ST系列储能变流器与SG系列光伏逆变器的协同控制，通过经济模型预测实现储能系统充放电优化与光伏出力预测性调度。海水抽水场景的负荷时移优化思路可拓展至PowerTitan大型储能系统在工商业用户侧的削...
一种基于耦合电感的单开关高增益低电压应力DC-DC变换器
A Single-Switch Coupled Inductor-based DC-DC Converter with High Gain and Low Voltage Stress
Xuefeng Hu · Yanlong Chen · Junqiang Jia · Liang Huo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种基于集成两个升压单元和一个三绕组耦合电感并带有两个开关电容网络的新型单开关直流 - 直流变换器，适用于高电压比转换应用。所提出的变换器能够在所有半导体器件承受极低电压应力的基础上实现宽范围的电压增益，并通过合理的漏感实现所有二极管的零电流关断。此外，其输入和输出的地之间存在恒定的电位差。上述特性使所提出的变换器成为可再生能源发电领域中低压输入源与高压直流母线之间的优秀接口。另外，所提出的变换器的串联输出电容交替充电和放电，从固有结构上可有效降低输出电压纹波。同时，其固有的电路结构不...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项单开关耦合电感型高增益DC-DC变换器技术具有显著的应用价值。该技术通过集成双升压单元和三绕组耦合电感配合开关电容网络，实现了宽范围电压增益与低器件电压应力的优化平衡，这与我们光伏逆变器和储能系统中前级DC-DC变换环节的核心需求高度契合。 在光伏应用场景中，该技术能...
通过冷却速率调控(Bi0.5Na0.5)TiO3–BaTiO3陶瓷的结构相变与储能特性
Control of structural phase transition and energy storage behavior through cooling rate in (Bi0.5Na0.5)TiO3–BaTiO3 ceramics
Yuri Ohshima · Yuta Ochiai · Yuka Takagi · Hyunwook Nam 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
研究了不同冷却速率对(Bi0.5Na0.5)TiO3–BaTiO3无铅压电陶瓷结构相变及储能性能的影响。快速冷却抑制了长程有序的铁电相形成，促进弛豫态发展，导致弥散相变和增强的介电响应。慢速冷却则有利于稳定铁电有序，形成典型钙钛矿结构。通过调控冷却过程，可有效调节材料的宏观极化行为与能量存储密度，优化储能效率。该方法为无铅储能陶瓷的相结构设计与性能调控提供了新途径。
解读: 该无铅压电陶瓷储能技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统的电容器件选型具有参考价值。通过冷却速率调控实现的弛豫铁电态和弥散相变机制，可提升介电储能密度和充放电效率，为直流母线电容、滤波电容等关键无源器件提供高性能无铅替代方案。该相变调控思路可启发功率模块中陶瓷基板的热管理优化...
集成屏蔽以抑制开关电场并降低共模噪声的PCB电感
PCB Inductor With Integrated Shielding to Contain Switching Electric Field and Reduce CM Noise
Tyler McGrew · Xingyu Chen · Qiang Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
随着功率半导体技术的发展，电源系统趋向小型化与高集成度。然而，开关噪声干扰敏感电路及EMI滤波器成为挑战。本文提出一种带集成屏蔽结构的PCB电感设计，旨在通过抑制开关电场耦合，有效降低共模（CM）噪声，提升高频功率变换器的电磁兼容性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器、PowerTitan储能系统及充电桩产品具有重要意义。随着功率密度提升，高频开关带来的EMI问题日益突出，传统滤波器体积大且设计复杂。该PCB集成屏蔽电感技术可有效优化功率模块的电磁兼容设计，减少EMI滤波器体积，从而进一步提升产品功率密度。建议研发团队在下一代高频化...
半桥封装SiC功率MOSFET动态电容的一步提取法用于EMI分析
One-Step Method of Dynamic Capacitances Extraction From a SiC Power MOSFET in a Half-Bridge Package for EMI Analysis
Jaewon Rhee · Sanguk Lee · Changmin Lee · Seongho Woo 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种从半桥封装SiC MOSFET中提取动态电容的一步法，旨在优化电路设计与电磁兼容性（EMI）分析。动态电容特性对MOSFET的开关行为至关重要，该方法为高频功率变换器的EMI预测与抑制提供了精确的参数支持。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心功率变换技术。随着公司组串式逆变器（如SG系列）及储能系统（如PowerTitan）向更高功率密度和更高开关频率演进，SiC器件的应用已成为主流。准确的动态电容提取方法能显著提升EMI滤波器设计的精确度，减少反复调试成本，并优化开关损耗。建议研发团队将此方法集成至iSo...
电力电子中电磁干扰滤波电感的特性表征与电路建模综述
Characterization and Circuit Modeling of Electromagnetic Interference Filtering Chokes in Power Electronics: A Review
Huamin Jie · Zhenyu Zhao · Hong Li · Changdong Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
随着工业4.0和可持续能源需求的增长，电力电子设备的可靠性与安全性至关重要。本文综述了传导电磁干扰（EMI）问题的研究现状，重点探讨了EMI滤波电感的特性表征与电路建模方法，旨在为电力电子系统中的EMI抑制提供有效的被动式解决方案。
解读: EMI滤波电感是光伏逆变器（如组串式、集中式）和储能系统（如PowerTitan、ST系列PCS）的核心无源元件。随着阳光电源产品功率密度的提升和开关频率的增加，EMI合规性成为产品认证和电网接入的关键挑战。本文提出的建模与表征方法，有助于研发团队在设计阶段精确预测EMI特性，减少样机调试周期，优化...
考虑共源电感的SiC MOSFET多电平自驱动栅极驱动器以抑制串扰
A Multilevel Self-Driving Gate Driver of SiC MOSFET for Crosstalk Suppression Considering Common-Source Inductance
Kaiyuan Hu · Ming Yang · Xinmei Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
相比硅基器件，碳化硅(SiC) MOSFET具有优异特性。然而，高开关速度带来的高dv/dt使其更易受米勒电容和共源电感引起的串扰尖峰影响，增加了功率器件误触发的风险。现有方法多仅考虑米勒电容，本文提出一种考虑共源电感影响的多电平自驱动栅极驱动方案，有效抑制串扰。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统）具有重要意义。随着公司产品向高功率密度和高效率演进，SiC MOSFET的应用日益广泛，但高频开关带来的串扰和误触发是影响系统可靠性的关键痛点。该多电平自驱动技术能有效提升SiC驱动电路的抗干扰能力...
钳位电感电路中高压IGBT开通瞬态dVCE/dt和dIC/dt的建模
Modeling the dVCE/dt and dIC/dt at the Turn-On Transient for High-Voltage IGBTs in the Clamped Inductive Circuit
Zhiyuan Zhang · Hengxin He · Kejie Li · Nianwen Xiang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文研究了高压IGBT在开通阶段的集电极-发射极电压下降斜率（dVCE/dt）和集电极电流上升斜率（dIC/dt）。这些参数对功率电子系统的开通损耗及电磁干扰（EMI）具有显著影响。文章重点分析了高压IGBT在钳位电感电路中的开通行为，并建立了相应的数学模型以优化开关性能。
解读: IGBT是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能PCS以及风电变流器的核心功率器件。该研究提出的dVCE/dt和dIC/dt建模方法，能够精确预测高压IGBT的开关损耗与EMI特性，对优化逆变器功率模块的驱动电路设计、提升整机效率及电磁兼容性具有直接指导意义...
考虑正常与故障工况的分裂输出功率模块最优分裂电感范围建模与设计指南
Modeling and Design Guideline of Optimal Split Inductance Range for Split-Output Power Module Considering Normal and Fault Conditions
Hongyi Gao · Dong Hai · Letian Xiang · Haoze Luo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
针对碳化硅（SiC）应用，分裂输出结构在提升效率、抑制串扰电压及实现零死区时间方面优于传统半桥结构。本文针对分裂电感设计缺乏理论指导的问题，提出了最优分裂电感范围的建模与设计准则，兼顾了正常运行与故障工况下的性能表现。
解读: 该研究直接服务于阳光电源SiC功率模块的应用优化。在组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中，SiC器件的广泛应用对驱动电路和杂散电感设计提出了更高要求。分裂输出结构能有效解决SiC高速开关带来的串扰问题，提升系统功率密度与转换效率。建议研发团队将该理论模型应用...
半桥电路中SiC MOSFET的温度相关瞬态分析模型
A Temperature-Dependent Analytical Transient Model of SiC MOSFET in Half-Bridge Circuits
Peng Xue · Pooya Davari · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种SiC MOSFET的温度相关瞬态模型。通过将开关过程划分为四个阶段，详细分析了MOSFET及其体二极管在各阶段的工作特性，并建立了相应的等效电路。研究重点探讨了栅漏电容（Cgd）等参数随温度变化的非线性影响，为功率器件的高精度瞬态仿真提供了理论基础。
解读: 该研究对阳光电源的核心业务至关重要。随着公司在组串式逆变器、PowerTitan储能系统及高压充电桩中大规模应用SiC器件，精确的温度相关瞬态模型能显著提升产品研发阶段的仿真精度，优化驱动电路设计，从而降低开关损耗并提升系统效率。此外，该模型有助于更准确地评估SiC模块在极端工况下的热应力，对提升光...
基于组合TSEP建模的SiC MOSFET负载无关结温估计
Load-Independent Junction Temperature Estimation via Combined TSEPs Modeling for SiC MOSFETs
Meng Luo · Kun Tan · Xi Tang · Cungang Hu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
结温精确估计对SiC MOSFET的可靠性与安全运行至关重要。本文提出了一种基于温度敏感电参数（TSEPs）的负载无关结温估计方法，利用组合TSEP建模技术，实现了非侵入式、快速响应的在线热监测，有效提升了功率器件在复杂工况下的可靠性评估精度。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务至关重要。随着公司在光伏逆变器（如组串式SG系列）和储能系统（如PowerTitan系列）中大规模应用SiC器件以提升功率密度和效率，结温的精确监测直接决定了系统的可靠性与寿命。该负载无关的TSEP估计方法可集成至iSolarCloud平台或逆变器控制固件中，实现对功率模块...
电网故障下具有改进限流能力的构网型逆变器模型预测双环控制
Model-Predictive Dual-Control Loop With Improved Current-Limiting Capability for Grid-Forming Inverter Under Grid Faults
Han Zhang · Cheng Xue · Rui Liu · Yunwei Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
针对构网型（GFM）逆变器在电网故障下的限流难题，本文提出了一种模型预测双环控制策略。该方法克服了传统线性控制器在紧急故障状态下性能受限及级联结构带宽不足的问题，通过优化模型预测控制（MPC）算法，显著提升了逆变器在故障期间的限流能力与故障穿越性能。
解读: 该研究直接契合阳光电源在构网型（GFM）技术领域的战略布局。随着高比例可再生能源接入，电网对逆变器支撑能力要求提升，PowerTitan系列储能系统及大型地面光伏逆变器需具备极强的故障穿越与弱电网适应性。本文提出的MPC双环控制策略能有效解决故障期间的过流保护与电压支撑矛盾，建议研发团队将其引入下一...
并网变换器面向设计的暂态稳定性分析：分析方法的比较研究
Design-Oriented Transient Stability Analysis of Grid-Connected Converters: A Comparative Study of Analysis Methods
Chao Charles Liu · Chi K. Tse · Meng Huang · Zhenxi Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文针对并网变换器的暂态稳定性分析，指出传统单调性参数分析的局限性，提出了一种基于可行参数范围的设计导向分析方法。该方法旨在解决变换器系统复杂的非线性行为，为实际工程设计提供更准确的稳定性评估与参数优化指导。
解读: 该研究直接关系到阳光电源的核心业务——光伏逆变器（组串式/集中式）及储能变流器（PCS）的并网稳定性设计。随着电网弱电网特征日益显著，传统的稳定性分析方法难以覆盖非线性工况。本文提出的可行参数范围分析法，可有效指导阳光电源研发团队在产品设计阶段优化控制参数，提升产品在复杂电网环境下的暂态稳定性。特别...
一种基于反激变换的大电流电池组均衡器
A Compact Large-Current Equalizer Based on Flyback Conversion for Large-Scale Battery Packs
Shiquan Liu · Yue Wang · Shiyu Wang · Wenyuan Zhao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种基于反激变换的紧凑型电池均衡拓扑，旨在解决现有均衡技术中存在的均衡速度慢、体积大及控制复杂等问题。该方案通过优化电路结构，有效提升了大规模串联电池组的电压一致性，特别适用于电动汽车及大规模储能系统，在提高系统能量利用率和安全性方面具有显著优势。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）具有重要参考价值。电池一致性是大型储能系统安全运行的核心，目前阳光电源的BMS系统正向高集成度、高均衡效率方向演进。该反激式均衡拓扑的紧凑化设计，有助于优化PCS内部空间布局，提升电池簇在充放电过程中的动态均衡能力，从而延...
变频器非线性补偿
Compensating Frequency Converter Nonlinearity
Thomas Baumgartner · Richard Seeber · Robert Bauer · Martin Horn · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
多相系统的电压和电流通常由变频器（FC）控制。由于半桥结构的工作原理，变频器的输出电压呈现非线性，且与输出电流相关。许多现有的补偿方法假设开关周期内电流恒定，但在实际应用中存在局限性。本文探讨了针对变频器非线性特性的补偿策略，以提高输出波形质量和控制精度。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心业务——光伏逆变器（组串式及集中式）与储能变流器（PCS）。逆变器在低电流或特定工况下的非线性失真会影响电能质量及并网谐波表现。通过引入更精确的非线性补偿算法，可优化PowerTitan等储能系统及组串式逆变器的输出电流波形，降低对滤波器的依赖，提升系统效率。建议研发团队...
电力变换器变采样频率控制的时间步长自适应滤波器离散化方法
Time-Step-Adaptive Filter Discretization for Variable Sampling Frequency Control of Power Converters
Inhwi Hwang · Jaekeun Lee · Shenghui Cui · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种针对变采样频率（VSF）控制的时间步长自适应滤波器离散化方法。该方法考虑了先前采样时间步长对滤波器响应的影响，结合离散积分方程与预畸变技术，确保了滤波器响应的准确性。波特图分析验证了该方法在变采样频率下的频率响应精度。
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储能变流器）具有重要意义。在弱电网环境下，为了提升并网稳定性，逆变器常采用变采样频率控制策略。该离散化方法能有效解决变采样频率带来的滤波器响应失真问题，提升控制系统的动态性能和稳定性。建议研发团队将其应...
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