找到 14 条结果 · 功率器件技术
基于物理信息神经网络与交叉注意力的磁芯损耗模型
A Magnetic Core Loss Model Based on Physics-Informed Neural Network with Cross-Attention
Yunhao Xiao · Chi Li · Zedong Zheng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
由于软磁材料固有的损耗机制尚不明确，损耗建模往往成为电力电子系统分析中的瓶颈。一方面，损耗会显著影响整体效率；另一方面，高频运行导致的小型化使得高频磁性元件的温升对损耗更为敏感，这使得热可靠性分析变得至关重要。然而，现有的损耗模型由于对复杂运行条件的高敏感性，在这些条件下的适用性会变差。本文提出了一种自适应损耗模型，该模型通过交叉注意力机制增强了物理损耗模型的学习能力和运行条件适应性，在测试集上实现了平均误差2.8%、最大误差12.3%的效果。此外，通过热分析验证了所提模型的准确性，相对误差为1...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于物理信息神经网络的磁芯损耗模型技术具有重要的战略价值。在光伏逆变器和储能变流器等核心产品中，高频变压器和电感等磁性元件是影响系统效率和可靠性的关键部件。该技术通过交叉注意力机制实现的自适应损耗建模，能够在复杂工况下保持2.8%的平均误差和1.7%的热分析误差，这对我...
基于物理信息的LSTM电力变压器时间序列预测模型
Physics-Informed LSTM-Based Time-Series Forecasting Model for Power Transformers
Leixiao Lei · Yigang He · Zhikai Xing · Zihao Li 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年4月
数据的复杂性和有限的模型泛化能力极大地阻碍了预测精度。本文提出了一种具有自适应权重分配的物理信息融合长短期记忆模型（PILSTM - AWA）。首先，PILSTM - AWA采用分段特征提取方法，以增强局部信息捕获能力，提高对非线性数据的特征提取能力。然后，将油中溶解气体的物理分布和动态变化规律嵌入到长短期记忆（LSTM）框架中。设计了PILSTM模型来约束数据波动并预测油中溶解气体。最后，引入自适应动态加权策略来平衡物理信息和数据信息，提高预测精度。本研究利用了一台1000 kV变压器的在线监...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于物理信息的LSTM时序预测技术虽然聚焦于电力变压器油中溶解气体预测，但其核心方法论对我司储能系统和光伏逆变器的预测性维护具有重要借鉴价值。 该技术的核心创新在于将物理约束嵌入深度学习框架，通过自适应权重平衡物理规律与数据驱动信息，这与我司大型储能电站中电池热管理、...
基于自适应双控制律滑模观测器的网络攻击重构与功率补偿
Adaptive Dual Control Law Sliding Mode Observer to Reconstruct Cyber Attack and Compensate Power in Cyber Physical Power System
Jian Li · Yunfeng Wang · Hongliang Li · Heng Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年1月
本文设计了一种基于新型自适应双控制律滑模观测器（ADCL - SMO）的方案，用于网络攻击检测和功率补偿。根据自适应系数将两种不同权重的控制律相结合，构建了一种新的控制律，既保留了滑模结构的鲁棒性，又提高了观测器的跟踪精度。将检测器设计为区间检测器，它由阈值检测逻辑检测器和积分检测器组成，可对观测器输出的实时数据和历史数据进行检测。此外，针对受攻击的电力系统设计了一种功率补偿方案，通过迭代的 $\lambda$ 一致性算法实现最小经济消耗。采用数值仿真对所提出的攻击检测方案和功率补偿方案进行评估...
解读: 该自适应双控制律滑模观测器技术对阳光电源的储能与光伏产品线具有重要应用价值。可集成于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的控制系统中,提升产品在电网扰动和网络攻击场景下的运行稳定性。特别是在大型储能电站PowerTitan系统中,该观测器可实现对功率扰动的实时补偿,增强系统的网络安全防护能力。技术...
考虑交流潮流与气体动态的非凸集成电-气系统分布式调度
Distributed dispatch of non-convex integrated electricity and gas systems considering AC power flow and gas dynamics
Qingju Luo · Jizhong Zhu · Di Zhang · Haohao Zhu 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.392
摘要 集成电-气系统（IEGS）的协调运行可带来显著的经济与环境效益。本文采用非凸的交流（AC）电力潮流模型和动态气体模型，以精确刻画IEGS的物理特性，并提出一种改进的分解-协调内点法（IDIPM），用于高效求解非凸IEGS调度问题的分布式优化。不同于传统的分布式算法，分解-协调内点法（DIPM）在数学上等价于集中式内点法（CIPM），从而保证了非凸分布式优化问题的局部收敛性。本文通过修正牛顿矩阵，并引入舒尔补（Schur complement）与矩阵分解技术对DIPM进行改进，使所提IDIP...
解读: 该电-气综合能源系统分布式优化技术对阳光电源多能互补解决方案具有重要价值。其非凸AC潮流建模与改进内点法可应用于ST系列储能变流器与SG逆变器的协同调度,特别是在工业园区多能源场景中,通过分布式优化算法实现光伏-储能-燃气发电的经济调度。该方法较传统集中式算法效率提升4倍,可集成至iSolarClo...
基于Vissenberg-Matters迁移率模型的有机场效应晶体管解析模型
Analytic model for organic field-effect transistors based on Vissenberg-Matters mobility model
Qian Bo-Ha · Sun Jiu-Xu · Wei Chan · Li Yang 等6人 · Solid-State Electronics · 2025年1月 · Vol.229
摘要 通过利用泊松方程，有机场效应晶体管（OFET）的基本电流-电压（I–V）公式被重新表述为迁移率函数的双重积分形式。该重构后的I–V公式克服了原始I–V公式中被积函数发散的问题，不仅便于进一步的解析推导，也适用于数值计算。本文提出了一种针对任意幂次的解析二项式展开方法，用于基于Vissenberg-Matters（VM）迁移率模型的OFET模型的解析推导，能够包含由完整的VM模型推导出的所有项。对由四种不同材料制成的六个OFET器件进行的数值计算表明，对于完整模型而言，理论I–V曲线与实验数...
解读: 该有机场效应晶体管解析模型研究对阳光电源功率器件技术具有方法论借鉴价值。文中提出的双重积分重构I-V公式及二项式展开解析方法,可应用于SiC/GaN器件建模优化,提升三电平拓扑中功率开关特性仿真精度。完整模型考虑所有项的思路,对ST储能变流器和SG逆变器中新型半导体器件参数提取、损耗计算及热管理设计...
内在与外在学习框架用于多设备初期故障检测与分类
Intrinsic and Extrinsic Learning Framework for Multi-Equipment Incipient Fault Detection and Classification
Lixian Shi · Yang Weng · Qiushi Cui · Xiaodong Zheng 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年9月
早期故障（IFs）是电力设备故障的先兆。由于发生频率低，早期故障数据十分稀缺。早期故障数据的稀缺导致识别早期故障存在困难。传统方法缺乏学习早期故障数据丰富且有意义表征的能力，尤其是在早期故障数据有限的情况下。此外，一些将波形转换为图像的方法在捕捉时间关系和分析波形失真方面并无优势。为解决这些问题，本文开发了一个名为INTEL - IFD的智能框架。在数据处理过程中，提出了一种加权早期故障格拉姆矩阵表达方法，以获得增强了早期故障特征的加权格拉姆图像，用于进一步基于图像的智能识别。为应对故障数据有限...
解读: 该内在与外在学习框架对阳光电源的功率器件故障预测具有重要应用价值。可应用于ST系列储能变流器、SG系列光伏逆变器中的SiC功率模块故障预警,以及PowerTitan大型储能系统的预测性维护。通过挖掘有限故障样本的深层特征并引入外部知识,可提升iSolarCloud平台对功率器件初期故障的诊断准确率。...
高可靠性碳化硅紫外单光子雪崩二极管实现超过10000小时连续运行
Highly reliable SiC UV SPAD with over 10,000 hours of continuous operation
Yan Zhou · Xiaoqiang Tao · Tianyi Li · Dong Zhou 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年10月
本研究设计并制作了一种具有分离式吸收 - 电荷 - 倍增结构的紫外（UV）4H - 碳化硅（SiC）单光子雪崩光电二极管（SPAD）。
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项4H-SiC基紫外单光子雪崩光电二极管（UV SPAD）技术具有重要的潜在应用价值。该器件实现了超过10,000小时的连续运行可靠性，这一突破性指标对我们的核心业务领域具有多维度的技术启示。 在光伏逆变器领域，SiC材料已成为功率器件的重要发展方向，而本研究展示的Si...
具有分段延伸p型GaN栅极结构的常关型AlGaN/GaN HEMT的电学与光学表征
Electrical and Optical Characterization of a Normally-Off AlGaN/GaN HEMT With a Segmented-Extended p-GaN Gate Structure
Xinyue Dai · Qimeng Jiang · Baikui Li · Haiyang Li 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年8月
本文提出了一种分段扩展 p - GaN（SEP）栅极结构，并将其应用于 p - GaN/AlGaN/GaN 高电子迁移率晶体管（HEMT）中。与传统的 p - GaN HEMT 相比，SEP - HEMT 具有以下特点：1）关态泄漏电流降低，击穿电压提高，这归因于扩展 p - GaN（EP）区域实现了电场分布的优化；2）分段架构抑制了寄生效应，从而改善了动态特性。通过脉冲 I - V 测量研究了器件的动态行为，结果表明，在评估的结构中，SEP - HEMT 的动态退化最小。电致发光（EL）表征显...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项分段延伸p-GaN栅极结构的GaN HEMT技术具有重要的战略价值。作为光伏逆变器和储能变流器的核心功率器件，常关型（Normally-Off）GaN器件是实现高效率、高功率密度系统的关键突破点。 该技术的核心价值体现在三个维度：首先，降低的关态漏电流和提升的击穿电压...
面向全碳化硅电压源变换器中不同导通电阻的肖特基势垒二极管选型
Selection for Schottky Barrier Diodes With Various On-Resistance in Full-SiC Voltage Source Converters
Yuzhi Chen · Chi Li · Jianwei Liu · Yifan Wu 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年5月
在基于碳化硅的电压源换流器（VSCs）中，搭配肖特基势垒二极管（SBDs）存在权衡问题。虽然肖特基势垒二极管可降低续流损耗并减轻双极传导的不利影响，但其结电容也会导致开关损耗增加。本文提出了一种以导通电阻为设计变量、旨在提高换流器效率的肖特基势垒二极管系统选择策略。以一个采用1.2 kV金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFETs）和四组1.2 kV肖特基势垒二极管的三相电压源换流器为例进行研究。在较宽的温度范围内对MOSFET/肖特基势垒二极管对的静态和开关特性进行了测量和分析。评...
解读: 该研究对阳光电源的SiC器件应用具有重要指导意义。SBD选型优化可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的功率级设计，通过合理匹配SBD导通电阻，可优化系统损耗分布，提升整机效率。特别是在1500V高压系统中，优化后的SBD可有效降低续流损耗，改善热设计裕度。这对提升产品可靠性和降低散热成...
基于4H-SiC衬底上异质外延ε-Ga₂O₃的高电流增强型MOSFET演示
Demonstration of High-Current E-Mode MOSFETs Using Heteroepitaxial ε-Ga₂O₃ on 4H-SiC Substrates
Shengheng Zhu · Linxuan Li · Tiecheng Luo · Weiqu Chen 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年3月
本文展示了在 4H - SiC 衬底上采用异质外延 ε - Ga₂O₃ 制备的高电流增强型（E 型）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）。这些器件具有非故意掺杂（UID）沟道和超高导电性的引出区，引出区通过选择性区域氟等离子体表面掺杂工艺实现。在引出区，实现了超过 3×10¹⁴ cm⁻² 的高面载流子浓度（ns），且迁移率达到 47.1 cm²/V·s，显著降低了寄生电阻。所制备的沟道长度（LCH）为 2 μm 的 E 型 MOSFET 表现出 209 mA/mm 的高最大漏...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于4H-SiC衬底的ε-Ga₂O₃异质外延MOSFET技术展现出显著的战略价值。该技术通过氟等离子体选区掺杂工艺，实现了超高导电性的接入区，有效降低了寄生电阻，使器件在2μm沟道长度下获得了209 mA/mm的高漏极电流密度和42 mS/mm的峰值跨导，这些参数对我司...
基于有效栅长的改进型T型栅HEMT紧凑模型
An Improved Compact Model of T-Gate HEMT Based on Effective Gate Length
Kaiyuan Zhao · Hao Lu · Xiaoyu Cheng · Meng Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年3月
高电子迁移率晶体管的先进 SPICE 模型（ASM - HEMT）是基于氮化镓（GaN）的高电子迁移率晶体管（HEMT）的行业标准模型之一，该模型中仍缺乏对器件内部物理特性分布的解析模型，特别是缺乏可与漏极电流（$I_{DS}$）和栅极电荷（$Q_{G}$）相关联的横向电场（$E_{X}$）和载流子浓度（$n_{S}$）分布模型。此外，ASM - HEMT 中饱和区工作状态的建模依赖于无物理意义的经验参数。在本研究中：1）计算作为饱和区建模核心参数的有效栅长（$L_{G,eff}$），以描述 H...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于T栅GaN HEMT改进紧凑模型的研究具有重要的战略价值。GaN功率器件是新一代光伏逆变器和储能变流器的核心技术，直接影响系统的功率密度、转换效率和可靠性。 该研究针对ASM-HEMT工业标准模型的不足，提出了基于有效栅长的改进方案，这对阳光电源的产品开发具有三方...
通过多外延生长与沟道注入技术实现高性能0.17-mΩ⋅cm²/800-V 4H-SiC超级结肖特基二极管
Demonstration of High-Performance 0.17-mΩ⋅cm²/800-V 4H-SiC Super-Junction Schottky Diodes via Multiepitaxial Growth and Channeled Implantation Techniques
Fengyu Du · Haobo Kang · Hao Yuan · Boyi Bai 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年2月
本文展示了利用沟道注入和双外延生长技术制备高性能 4H - 碳化硅（SiC）超结（SJ）肖特基二极管的过程。这些二极管具有厚度为<inline - formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> <tex - math notation="LaTeX">$4.5 - \mu $ </tex - math></inline - formula>m 的...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项4H-SiC超结肖特基二极管技术具有重要的战略价值。该器件实现了0.17 mΩ·cm²的超低导通电阻和800V耐压等级，其巴利加品质因数(BFOM)达到3.76 GW/cm²，突破了传统4H-SiC材料的一维理论极限，这对我司光伏逆变器和储能变流器的功率密度提升具有直接...
基于6英寸Si的MIS p-GaN隧穿栅HEMT：一种提升栅极可靠性的新方法
MIS p-GaN Tunneling Gate HEMTs on 6-In Si: A Novel Approach to Enhance Gate Reliability
Zhanfei Han · Xiangdong Li · Jian Ji · Qiushuang Li 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年2月
为了提高 p - GaN 栅高电子迁移率晶体管（HEMT）的栅极摆幅并降低栅极泄漏，本工作引入了具有超薄 Al₂O₃ 隧穿层的新型金属 - 绝缘体 - 半导体（MIS）p - GaN 隧穿栅 HEMT。通过改变原子层沉积（ALD）的氧源以及 MIS 结构中 Al₂O₃ 的厚度，我们得到以下结果：1）使用 H₂O 作为氧源进行 Al₂O₃ 沉积时引入的过量氢会严重使 Mg 掺杂剂失活，使阈值电压 $V_{\text {TH}}$ 负向漂移，并损害动态性能；2）MIS 结构可有效提高正向偏置栅极击穿...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项MIS p-GaN隧穿栅极HEMT技术对我们在光伏逆变器和储能系统中的功率器件应用具有重要战略意义。 该技术通过在p-GaN栅极结构中引入超薄Al2O3隧穿层，有效解决了传统p-GaN栅极HEMT的核心痛点。对于阳光电源的高功率密度逆变器产品，该技术带来的正向栅极击穿...
一种采用N型埋层提高电学性能的新型4H-SiC分裂栅CIMOSFET
A Novel 4H-SiC Split-Gate CIMOSFET With Improved Electrical Performance Using N-Type Buried Layer
Fei Xie · Yonghao Dong · Fa Li · Jiaxing Wei 等5人 · IEEE Electron Device Letters · 2024年12月
本文提出了一种具有阶梯中心注入（CI）区的两层导电分裂栅 MOSFET（TCSG - CIMOSFET），该器件可提高栅氧化层可靠性并降低栅 - 漏电容（$C_{gd}$）。P 型阶梯 CI 区通过降低最大氧化层电场（$E_{ox}$）来提高器件栅氧化层的可靠性。由于减小了栅 - 漏重叠区域，TCSG - CIMOSFET 的$C_{gd}$较低。此外，TCSG - CIMOSFET 采用了电导调制技术，该技术可增加沟道载流子浓度，从而降低比导通电阻（$R_{on,sp}$）。在 TCAD 仿真...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于4H-SiC的分栅CIMOSFET创新技术具有重要的战略价值。该技术通过引入N型埋层和阶梯式中央注入区，在器件性能上实现了多维度突破，与我司在光伏逆变器和储能变流器领域的核心需求高度契合。 在技术指标层面，该器件将栅氧化层电场强度降低50%，这直接提升了功率器件的...