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基于Si p-隧道场效应晶体管和ITO n-场效应晶体管的低功耗三维CMOS反相器演示
Demonstration of Low-Power Three-Dimensional CMOS Inverters Based on Si p-Tunnel FET and ITO n-FET
Anyu Tong · Kaifeng Wang · Qianlan Hu · Zhiyu Wang 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年3月
本研究基于垂直堆叠的前道制程(FEOL)p 型硅隧穿场效应晶体管(TFET)与后道制程(BEOL)n 型铟锡氧化物(ITO)场效应晶体管的异质三维集成,展示了低功耗互补金属氧化物半导体(CMOS)反相器和 5 级环形振荡器(RO)。由于 p 型和 n 型场效应晶体管的关态电流均较低,我们的 ITO/TFET 异质三维集成 CMOS 反相器在 ${\text{V}}_{\text {dd}}=1$ V 时静态功耗低至 4.83 pW,在 ${\text{V}}_{\text {dd}}=2.5$ ...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于三维异质集成的超低功耗CMOS技术展现出值得关注的应用潜力。该技术通过垂直堆叠硅基p型隧穿晶体管与ITO n型晶体管,实现了4.83 pW的极低静态功耗和522 V/V的高电压增益,这些特性与我们在光伏逆变器和储能系统中对功率控制芯片的核心需求高度契合。 在光伏逆...
一种降低双向移相全桥变换器环流与反向功率的改进控制方案
An Improved Control Scheme for Reducing Circulating Current and Reverse Power of Bidirectional Phase-Shifted Full-Bridge Converter
Yuzhi Yang · Houji Li · Chao Wu · Junzhong Xu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
移相全桥(PSFB)变换器广泛应用于电动汽车与储能系统。针对其存在的电压过冲、硬开关、严重环流及大反向功率等技术缺陷,本文提出了一种改进的控制方案,旨在提升PSFB变换器在双向运行模式下的整体性能。
解读: 该研究直接针对双向DC-DC变换器的核心痛点,对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列)及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。通过优化移相控制策略降低环流和反向功率,可显著提升PCS模块的转换效率,减少功率器件的导通损耗与热应力,从而提高整机效率并降低散热设计难度。建议...
三相移控制双有源桥DC-DC变换器的大信号与小信号平均值建模
Large- and Small-Signal Average-Value Modeling of Dual-Active-Bridge DC–DC Converter With Triple-Phase-Shift Control
Peng Wang · Xianzhong Chen · Chaonan Tong · Pengyu Jia 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
本文提出了一种适用于所有调制方法(SPS、DPS、EPS、TPS)的双有源桥(DAB)变换器降阶平均模型。该模型综合考虑了导通损耗、电感损耗及变压器损耗,并适用于输入输出滤波器分析,为变换器的动态特性分析与控制设计提供了理论支撑。
解读: DAB变换器是阳光电源储能系统(如PowerTitan、PowerStack及ST系列PCS)中实现DC-DC能量双向流动的核心拓扑。该文提出的通用平均值模型能够精确描述TPS调制下的动态行为,有助于优化PCS的控制环路设计,提升在复杂电网环境下的瞬态响应速度和稳定性。建议研发团队利用该模型改进PC...
用于全桥CLLC谐振变换器的扩展移相控制优化及轻载效率提升
Optimization of Extended Phase-Shift Control for Full-Bridge CLLC Resonant Converter With Improved Light-Load Efficiency
Tianhua Zhu · Fang Zhuo · Fangzhou Zhao · Feng Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
CLLC谐振变换器因其软开关特性、宽输出范围及双向对称运行优势备受关注,但在轻载条件下存在电压调节性能不佳及效率低下的问题。本文提出了一种针对扩展移相控制的优化策略,旨在解决上述问题,提升变换器在全负载范围内的运行效率。
解读: 该研究直接关联阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列)及电动汽车充电桩业务。CLLC拓扑是实现高效双向DC-DC变换的核心,对于提升储能PCS的充放电效率及充电桩的功率密度至关重要。通过优化扩展移相控制,可显著改善产品在轻载工况下的能效表现,符合阳光电源追求极致能效的产...
基于反馈线性化的混合模块化直流变压器负载电流前馈控制策略
Feedback Linearization-Based Load-Current Feedforward Control Strategy for Fast Dynamic Response of Hybrid Modular DC Transformers
Wei Wang · Tong Liu · Shijie Cheng · Cheng Cheng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
混合模块化直流变压器(HMDCT)结合了串联谐振双有源桥(SR-DAB)和移相双有源桥(PS-DAB),适用于直流母线互联。针对两者耦合导致的强非线性动态问题,本文提出了一种基于反馈线性化的负载电流前馈控制策略,以实现快速动态响应。
解读: 该研究针对DAB拓扑的非线性控制优化,与阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列)及直流微电网解决方案高度相关。阳光电源的储能变流器(PCS)广泛采用DAB或其变体拓扑以实现高效的双向能量变换。该文提出的反馈线性化与前馈控制策略,可有效提升PCS在复杂直流母线环境下的瞬态...
用于优化DCM Boost PFC变换器效率和THD的分组谷底开关控制
Grouped Valley Switching Control to Optimize Efficiency and THD for DCM Boost PFC Converters
Wanyang Wang · Run Min · Desheng Zhang · Huangpeng Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
本文针对DCM模式Boost PFC变换器,建立了考虑振荡阻尼、开关反向导通及非线性电容效应的循环能量模型。通过分析开关节点电压振荡对功率损耗的影响,提出了一种分组谷底开关控制策略,旨在有效提升变换器效率并优化总谐波失真(THD)。
解读: 该技术主要应用于光伏逆变器及充电桩的前级PFC电路。阳光电源的户用光伏逆变器及电动汽车充电桩产品,常采用DCM模式以实现高功率密度。通过引入分组谷底开关控制,可显著降低开关损耗并改善输入电流THD,有助于提升产品在轻载下的能效表现,满足日益严苛的电网谐波标准。建议研发团队在下一代高频化、小型化逆变器...
一种用于二极管钳位电路模块化多电平直流变压器的新型无传感器电容电压平衡方法
A Novel Sensorless Capacitor Voltage Balancing Method for the Modular Multilevel DC Transformer With Diode-Clamped Circuits
Tong Zheng · Kui Wang · Zedong Zheng · Yongdong Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
本文提出了一种针对模块化多电平直流变压器(MMDCT)的新型无传感器电容电压平衡方法。MMDCT由两个模块化多电平变换器(MMC)和一个中频变压器(MFT)组成,可实现直流电网间的电气隔离与高压变换,该方法有效解决了电容电压平衡控制难题。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统(如PowerTitan系列)及大功率直流变换应用具有重要参考价值。随着直流电网和高压储能系统规模的扩大,模块化多电平拓扑在提升系统效率和功率密度方面优势显著。该无传感器平衡方法能有效降低硬件成本、简化控制逻辑并提高系统可靠性。建议研发团队关注该拓扑在兆瓦级储能PCS及直流...
一种具有超调抑制功能的非隔离DC-DC变换器新型周期性能量控制策略
A Novel Periodic Energy Control for Nonisolated DC–DC Converters With Overshoot Suppression
Tianlu Ma · Chaoqiang Jiang · Xiaosheng Wang · Jingchun Xiang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种针对非隔离DC-DC变换器的新型周期性能量控制(PEC)策略。该策略选取靠近负载的端口作为能量控制目标,并综合考虑了开关损耗及无源元件损耗。文中推导了一种简化的能量计算方法,以替代传统的积分法,从而避免了连续积分计算中可能产生的误差。
解读: 该研究提出的周期性能量控制(PEC)策略能够有效抑制DC-DC变换器的输出超调,这对于提升阳光电源组串式逆变器及户用储能系统(如PowerStack系列)中DC-DC环节的动态响应性能具有重要参考价值。特别是在光储一体化系统中,该控制算法有助于在负载突变时提供更平滑的功率输出,降低对电池组的冲击。建...
基于综合电荷率模型的DCM Boost PFC变换器最大效率平均电流控制器
Maximum Efficiency Average Current Controller Based on a Comprehensive Charge Rate Model for DCM Boost PFC Converter
Linkai Li · Wanyang Wang · Dian Lyu · Run Min 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
本文研究了DCM模式下Boost PFC变换器的建模与控制优化。通过考虑寄生参数和GaN HEMT瞬态特性,推导了输入输出电荷并构建了综合电荷率(CCR)模型,旨在提升变换器的效率与功率因数。
解读: 该研究针对GaN器件在DCM模式下的高频特性建模,对阳光电源的户用光伏逆变器及微型逆变器产品线具有重要参考价值。随着户用产品向高功率密度和高效率演进,GaN等宽禁带半导体应用日益广泛。该文提出的CCR模型能够更精准地描述开关瞬态损耗,有助于优化阳光电源户用逆变器前级PFC电路的控制算法,从而在提升整...
实现电感偏差容忍BCM运行的升压变换器无传感器纹波电流模式控制
Sensorless Ripple Current Mode Control to Achieve Inductor-Deviation-Tolerant BCM Operation for Boost Converter
Dian Lyu · Linkai Li · Songke Li · Run Min 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
针对开关变换器,边界导通模式(BCM)在提升带宽、减小体积和提高效率方面具有显著优势。本文提出了一种无传感器纹波电流模式(SRCM)控制器,旨在实现升压变换器对电感偏差具有容忍能力的BCM运行。相较于传统的电流检测或过零检测(ZCD)方案,该控制策略有效简化了电路设计并提升了鲁棒性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器(如SG系列)及户用光伏逆变器中的DC-DC升压电路具有重要的参考价值。通过引入无传感器纹波电流模式控制,可以有效降低对电流采样电路的依赖,减少硬件成本并提升系统在电感参数波动下的可靠性。在户用光伏和组串式产品中,该方案有助于进一步优化功率密度和转换效率。建议研发团队评...
一种用于双端口LLC感应加热系统的全范围ZVS综合控制策略
A Full-Range ZVS Comprehensive Control Strategy for Dual-Port LLLC Induction Heating System
Qixiang Yang · Fujun Ma · Zhengxiao Zhang · Junpan Wang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
本文针对高功率双端口LLC感应加热系统,提出了一种全范围零电压开关(ZVS)综合控制策略,确保系统在全功率范围内高效运行。针对重载工况,提出了新型双移相(DPS)控制策略,通过时域分析优化了循环电流曲线并扩展了ZVS范围。
解读: 该研究提出的LLLC拓扑及全范围ZVS控制策略,在电力电子变换效率优化方面具有参考价值。虽然文章侧重于感应加热领域,但其核心的软开关技术和双移相控制算法可迁移至阳光电源的储能变流器(PCS)及高频DC-DC变换模块中。特别是在PowerTitan等大型储能系统的直流侧变换环节,通过优化移相控制策略,...
一种用于移动桌面充电且具有恒流恒压输出的可切换双频LCC-S-S补偿三线圈无线电能传输系统
A Switchable Dual-Frequency LCC-S-S Compensated Three-Coil WPT System for Mobile Desktop Charging With Constant Current and Constant Voltage Outputs
Haibing Wen · Jiayuan Li · Kehan Zhang · Peng Wang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
本文提出了一种用于移动桌面充电的三线圈无线电能传输(WPT)系统。针对电池充电过程中等效电阻变化的问题,该系统采用可切换双频LCC-S-S补偿网络,实现了恒流(CC)和恒压(CV)输出模式的灵活切换,有效提升了传输距离与充电效率,满足了移动设备充电的实际需求。
解读: 该技术主要涉及无线电能传输(WPT)领域,与阳光电源现有的电动汽车充电桩业务具有一定的技术关联性。虽然目前阳光电源充电桩以有线快充为主,但随着未来无线充电技术在电动汽车及移动储能设备中的应用潜力增加,该研究中关于LCC补偿网络及多模式输出控制的拓扑设计,可为公司在未来无线充电桩产品的研发储备上提供参...
SHINE项目中踢磁铁用兆赫兹脉冲电源的研制
Development of a MHz Pulsed Power Supply for Kicker Magnet in SHINE
Yong-Fang Liu · Ming Gu · Qi-Bing Yuan · Ruiping Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
上海硬X射线自由电子激光装置(SHINE)需在1MHz重复频率下实现电子束分配。本文研制了一款高性能脉冲电源,用于驱动踢磁铁,满足高能加速器对快速开关和高精度电流脉冲的严苛要求,为高频功率电子应用提供了技术参考。
解读: 该文章涉及兆赫兹(MHz)高频功率变换技术,虽然主要应用于加速器领域,但其核心的高频开关控制与宽禁带半导体应用技术与阳光电源的研发方向存在技术共性。在阳光电源的产品线中,高频化是提升组串式逆变器和电动汽车充电桩功率密度的关键路径。建议研发团队关注该文献中关于高频磁性元件设计及高频驱动电路的抗干扰处理...