Insu Kim · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年12月

随着高容量分布式能源大量接入电网，其对短路电流（SCC）和短路过电压（SCOV）的贡献不可忽视，显著影响故障水平及故障后的暂态过程。本文提出一种抑制SCC与SCOV升高的方法，首先建立含不平衡电力电子类分布式资源（PDR）的不对称电网SCOV计算模型，将网络分解为四种典型故障对应的序网，定义不平衡电流注入矩阵并求解SCOV；进而分析PDR对SCC与SCOV的影响，并利用该方法确定最优中性点接地阻抗（NGI），以缓解大容量PDR在接地故障后引发的SCOV升高与SCC下降问题。研究表明，合理选择变压...

解读: 该研究针对跟网型GFL逆变器引发的短路过电压问题，对阳光电源大容量储能与光伏并网系统具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和SG系列大功率光伏逆变器接入电网时，通过优化连接变压器中性点接地阻抗，可有效抑制接地故障后的过电压冲击，保护功率器件安全。该方法为阳光电源PowerTitan等MW级储能系统的...

Wenhao Zheng · Qingzhi Wu · Zhen Zhao · Ziyu Zhang 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年10月

柔性射频（RF）系统的发展增加了对高功率柔性氮化镓（GaN）放大器的需求。在本文中，提出了一种利用碳化硅（SiC）/聚对二甲苯异质集成衬底的异质集成工艺，用于制造柔性射频GaN功率放大器（PA）。在该制造工艺中，首先在厚度为 $100~\mu $ m的SiC衬底上设计GaN PA，然后在将其粘贴到临时载体上后，将其减薄至约 $\sim 5~\mu $ m。随后，通过化学气相沉积（CVD）将一层厚度为 $25~\mu $ m的聚对二甲苯层直接沉积到SiC衬底上，形成SiC/聚对二甲苯衬底。与纯聚对...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项柔性GaN射频功率放大器技术虽然聚焦于通信领域，但其底层的异质集成工艺和材料创新对我司在功率电子领域的技术演进具有重要参考价值。 该技术采用SiC/Parylene异质集成基板方案，通过将SiC衬底减薄至5微米并与柔性Parylene层结合，在保持柔性的同时显著改善了...

Xin Felix Chen · Chi K. Tse · C. Q. Jiang · Qianhong Chen 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月

为降低电源线缆断连风险，采用无线轮毂电机驱动系统。本文提出一种串/容并（S/CP）补偿拓扑，虽结构类似串/串并（S/SP），但设计思想更利于提升电压增益灵活性。设计中首次引入软开关考量，基于推导的软开关边界可快速确定设计点，并引入虚拟参数消除端接效应对软开关的影响。结合电机负载对母线电压波动的高容忍性，提出优化设计方法，可在宽负载与错位范围内实现软开关、满足电压需求并保持高效率。实验搭建600 W样机，最高效率达96.81%，验证了理论分析的正确性。

解读: 该软开关无线电能传输技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。文章提出的S/CP补偿拓扑及软开关设计方法可直接应用于电动汽车无线充电系统和轮毂电机驱动方案。其核心创新点：1）基于软开关边界的快速设计方法可优化阳光电源车载OBC和无线充电桩的功率变换效率，96.81%的系统效率与公司高效率目标一...

Jiahao Liu · Cheng Wang · Tianshu Bi · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年9月

除了第一部分讨论的惯性中心（COI）频率动态外，采用电网跟随型（GFL）变流器的电力系统中的空间频率差异也至关重要。第二部分重新探讨了GFL变流器对空间频率差异的影响。基于第一部分定义的接口状态变量和等效频率，本文提出了一个扩展的频率分割器（FD）公式。建立了网络节点频率与同步发电机（SG）转子频率和GFL等效频率之间的映射关系。结果表明，GFL变流器的叠加贡献取决于GFL变流器与频率观测节点之间的电气距离以及系统潮流条件，而不依赖于系统运行状态假设。此外，本文首次探讨了支路电流的频率映射问题。...

解读: 该研究揭示的GFL变流器导致系统频率空间差异问题，对阳光电源ST储能系统和SG光伏逆变器产品具有重要指导意义。研究表明高比例GFL接入会削弱频率耦合、加剧区域频率差异，这启发阳光电源：1）在PowerTitan大型储能系统中优化GFL控制参数设计，增强频率支撑能力；2）在分布式光伏场景推广构网型GF...

Boyuan Zhao · Zhen Huang · Lei Chen · Kaiyuan Hou 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月

本文揭示了并网电压源换流器（VSC）外环控制器引发的围绕稳定平衡点（SEP）的极限环现象，该极限环构成系统的大信号稳定边界。建立了包含直流与交流电压外环控制的三阶微分代数方程模型，发现随着有功功率增加、直流电压控制器带宽增大或阻尼比减小，系统易产生极限环。仿真表明极限环会缩小吸引域（ROA）。基于Demidowitsch准则，提出极限环不存在的解析型充分条件，可有效扩展ROA且无需依赖数值仿真。电磁暂态仿真与实验结果验证了理论分析的正确性。

解读: 该研究揭示的VSC外环控制器极限环现象对阳光电源ST储能变流器和SG光伏逆变器的大信号稳定性设计具有重要指导意义。研究提出的基于Demidowitsch准则的解析型充分条件，可直接应用于直流电压外环和交流电压外环控制器参数整定，避免功率突变或电网扰动时系统进入极限环振荡。对于PowerTitan大型...

Hao Zhou · Xuewei Xiang · Hui Li · Hao Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月

本文提出了一种基于磁动势（MMF）平衡的T型三电平逆变器供电的双三相永磁同步电机驱动系统单开关开路和单相开路故障快速诊断方法。该方法通过提取abc和def两个三相子系统之间的磁动势平衡度特征，实现了分三个阶段的分层故障诊断：识别发生故障的三相子系统、定位其中确切的故障桥臂/相以及找出故障开关。首先，当检测到子系统之间出现异常的磁动势不平衡时启动诊断，并锁定故障子系统。然后，通过对故障子系统的实际磁动势与理论故障参考磁动势进行相序相似性分析，将故障范围缩小到特定的桥臂，并初步识别出可能的故障开关对...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的基于磁动势平衡的T型三电平逆变器开路故障诊断技术具有重要的工程应用价值。T型三电平拓扑因其效率高、谐波小等优势，已广泛应用于我司的光伏逆变器和储能变流器产品中，而该技术针对双三相永磁同步电机驱动系统的快速故障诊断方法，可直接迁移至我司新能源汽车驱动系统及储能系统...

Fengtao Yang · Laili Wang · Zizhen Cheng · Mengyu Zhu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

功率器件的高温能力是提升变换器功率密度的有效途径之一。热失控是线性模式下硅基MOSFET高温运行中的常见问题，但在碳化硅（SiC）器件中的表现尚不明确。本文首次系统研究了SiC功率MOSFET在25°C至375°C结温范围内线性模式下的电热相互作用机制，建立了理论模型，并通过半导体物理仿真与实验验证了其有效性。同时分析了封装参数对高温转换性能的影响，提出一种热敏感度控制方法，有望实现高灵敏度结温检测，为高温及超高温SiC应用提供理论依据与设计指导。

解读: 该SiC MOSFET高温电热相互作用机制研究对阳光电源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器件的高温运行能力直接影响系统功率密度和可靠性。研究提出的25-375°C全温域理论模型和热敏感度控制方法，可指导阳光电源优化功率模块设计，避免线性模式下的热失控风险。...

Amanda Wang · Nick Pant · Woncheol Lee · Feliciano Giustino · Applied Physics Letters · 2025年8月 · Vol.127

氮化铝是一种有前景的超宽禁带半导体，适用于光电子和功率电子器件，但其实际应用受限于掺杂困难和低电导率。本文通过第一性原理计算，研究了电子迁移率随温度、掺杂浓度和晶向变化的上限。综合考虑声子与电离杂质对电子的散射作用，分析了完全和部分电离条件下的掺杂体系。结果表明，室温下长程压电相互作用是电子-声子散射的主要机制；当掺杂浓度超过10¹⁶ cm⁻³时，电离杂质散射占主导，显著降低迁移率。

解读: 该氮化铝电子迁移率研究对阳光电源功率器件开发具有重要参考价值。AlN作为超宽禁带半导体（禁带宽度6.2eV），其高击穿场强和热导率特性可应用于：1）SG系列光伏逆变器和ST储能变流器的新一代功率模块设计，突破现有SiC器件的耐压极限，实现更高功率密度；2）电动汽车驱动系统中的高温功率器件，利用AlN...

Miao Wang · Dingyi Yang · Yong Wang · Jie Wang 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年8月 · Vol.127

具有耦合铁性序的二维多铁材料在可重构、低功耗电子器件中具有重要应用前景。本文基于第一性原理计算发现，双层Janus CrSCl在三种堆叠构型下均表现出本征磁性、滑移铁电性和铁谷极化的共存。在S–S堆叠中，层间滑移可同时反转电极化、谷极化并切换总磁矩。这些可逆且强耦合的序参量使得可通过电场和磁场调控四种不同的多铁态。研究结果表明Janus CrSCl是实现场调控二维多铁及多功能器件架构的理想平台。

解读: 该二维多铁材料的电场-磁场耦合调控机制对阳光电源功率器件创新具有启发意义。研究中展示的多物理场耦合特性与SiC器件的栅极电场调控原理相通，可为电动汽车驱动系统中的功率开关器件提供新型调控思路。特别是其低功耗、可逆切换特性，对车载OBC充电机和电机驱动控制器中的磁性元件（如变压器、电感）小型化设计有参...

Hans Wouters · Wout Vanderwegen · Cédric Keibeck · Marek Ryłko 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

平面磁元件因其紧凑性被广泛应用于高频隔离型DC-DC变换器，如电动汽车充电机。印刷电路板绕组可显著降低成本并提升可制造性。本文提出一种三维矩阵电感-变压器（3D-MIT），融合了以往被认为不兼容的两种平面磁设计方法。首先，采用新型三维磁芯与绕组结构，集成CLLC谐振变换器的串联谐振电感与变压器；其次，引入分数匝交错结构，使绕组周围涡流感应场强较全交错结构降低50%，显著减少高频下的铜损。二者结合实现了首个可完全交错绕组的集成电感-变压器方案。文中给出了建模与设计方法，并配套提供软件实现。所研制的...

解读: 该3D-MIT磁集成技术对阳光电源车载充电机产品线具有重要应用价值。文中提出的分数匝交错结构可使高频铜损显著降低，结合GaN器件在500kHz开关频率下实现4.0kW/L功率密度和97.5%峰值效率，直接适用于阳光电源OBC产品的小型化设计。该磁集成方案将CLLC谐振电感与变压器合一，可减少磁性元件...

Weicong Sun · Hengze Qu · Chuyao Chen · Xi Yu 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年7月

二维材料晶体管在下一代高速、低功耗互补金属氧化物半导体（CMOS）集成方面展现出巨大潜力。然而，与n型金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）相比，p型MOSFET的导通态电流较小，功耗较高。在这项工作中，我们结合第一性原理计算和非平衡格林函数（NEGF）方法，研究了二维硫化砷（2 - D AsS）的电子性质和量子输运特性。二维AsS具有1.27 eV的直接带隙，空穴有效质量较小（x方向为$0.46m_0$，y方向为$0.15m_0$）。对于沟道长度在8至10 nm范围内的二维AsS p -...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于二维AsS材料p型晶体管的研究虽属基础半导体领域，但其突破性进展对我们的核心产品具有长远战略意义。 在光伏逆变器和储能系统领域，功率转换效率与功耗控制是核心竞争力所在。该研究展示的p型MOSFET实现了30-50 mV/dec的亚阈值摆幅，突破了传统玻尔兹曼极限（...

Jinrui Guo · Chunxia Dou · Dong Yue · Zhijun Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年7月

通过聚合需求侧分布式能源资源形成的虚拟电厂（VPPs）在电力系统调频方面具有很大潜力。然而，由于实际通信网络的复杂性，诸如随机丢包和恶意网络攻击等各种通信问题可能会导致不理想的电力调度和不准确的动态控制。这给虚拟电厂参与调频带来了巨大挑战。为克服这些障碍，我们提出一种信息 - 物理融合设计，以实时、可靠的方式促进虚拟电厂调频。首先，我们提出了一种在云 - 边协作下针对丢包问题的虚拟电厂电力调度与通信资源分配联合设计方案。即在物理层，我们提出了丢包情况下的虚拟电厂电力调度方法；在信息层，我们制定了...

解读: 该信息物理融合频率调节技术对阳光电源PowerTitan储能系统和虚拟电厂解决方案具有重要应用价值。研究提出的通信-控制联合优化架构可直接应用于ST系列储能变流器的AGC调频功能，通过优化通信资源调度应对5G/4G网络时延和丢包问题，提升分布式储能集群的频率响应速度和鲁棒性。针对网络攻击的防护设计可...

Lei Liu · Xianjue Luo · Liansong Xiong · Junming Guo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月

摘要：下垂控制逆变器在一次调频过程中，通过提供与频率偏差（FD）成正比的调频（FR）功率来减小暂态和稳态频率偏差。然而，采用功率 - 频率下垂机制时，只有以增大频率偏差为代价来增加调频功率，才能消除扰动负载与逆变器调度指令之间的差距，而这样的频率偏差很容易超过相关继电器阈值。为解决这一问题，本文提出了一种基于预设功率的下垂控制方案，该方案在发生大扰动事件之初，通过在有功功率环中快速预设一个恒定功率来修正调度指令。利用预设功率框架，调整后的调度指令能显著抑制大部分不平衡功率；因此，传统下垂控制可以...

解读: 从阳光电源业务视角看，该论文提出的预设功率下垂控制技术对我司光伏逆变器和储能系统的一次调频性能提升具有重要应用价值。当前新能源装机占比快速提升，电网对逆变器参与频率调节的要求日益严格，传统下垂控制在大扰动工况下易导致频率偏差超限，触发继电保护动作，影响电网稳定性和新能源消纳。 该技术的核心创新在于...

Weiyu Tang · Xiangbo Huang · Zhixin Chen · Kuang Sheng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月

碳化硅（SiC）功率模块功率密度的不断增加给实现均匀的高热通量热管理带来了重大挑战，而这往往受限于传统封装。为解决这一问题，本文开发了一种嵌入式微流体冷却碳化硅功率模块，将嵌入式微通道与纳米银烧结相结合，以实现高效且均匀的冷却。利用皮秒激光蚀刻技术，在直接键合铜基板的芯片下方直接加工出微通道，并在基板中集成了交叉双层歧管，以促进大面积液体分配。首先使用碳化硅热测试芯片（SiC TTC）验证了所提出设计的热性能和温度均匀性。结果表明，该设计的结到流体的热阻超低，仅为0.064 K/W，性能系数大于...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项嵌入式微流道冷却技术为我们在高功率密度产品开发上提供了重要的技术突破方向。当前，我们的光伏逆变器和储能变流器正朝着更高功率密度和更紧凑设计演进，SiC功率模块的散热问题已成为制约产品性能提升的关键瓶颈。 该技术的核心价值体现在三个维度：首先，0.064 K/W的超低热...

Xinquan Chen · Siqi Bu · Ilhan Kocar · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年6月

基于逆变器的资源（IBRs）在电网中的渗透率持续增长，其在不平衡电网条件下的控制行为可能影响系统稳定性与保护性能。本文评估了主流构网型控制IBRs（GFM-IBRs）在不平衡条件下的运行性能，并提出新的分析框架。通过文献综述与基准系统的电磁暂态（EMT）仿真，研究GFM-IBRs对系统动态特性、保护及故障穿越能力的影响。构建适用于全功率变换器GFM-IBRs的通用FRT控制结构，对比分析序分量分解、正序电流限幅、负序控制及电流协调等现有方法，揭示其优缺点。最后探讨关键挑战，展望未来研究方向。

解读: 该研究对阳光电源构网型储能与光伏产品具有重要应用价值。针对不平衡电网条件下的GFM控制挑战，可直接应用于ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的控制策略优化。文中提出的序分量分解、正负序电流协调及FRT控制框架，可增强阳光电源GFM产品在电网故障时的穿越能力和保护性能。特别是负序电流抑...

Qingzhong Gui · Zhen Wang · Wei Yu · Guoyou Liu 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年6月

高质量的电接触是高温电子器件应用中长期以来的需求。然而，由于性能退化，传统金属已无法满足日益增长的需求。幸运的是，新兴的 MAX 相金属展现出了良好的电学性能。在本文中，我们研究了 Ti₃AuC₂ 的结构稳定性和力学性能，然后通过第一性原理计算系统地研究了 Ti₃AuC₂/4H - SiC 界面的原子结构、电子性质和输运性质。Ti₃AuC₂ 相呈现出金属特性，具有出色的热稳定性和力学性能，适用于高温场景。考虑了基于堆叠序列的不同界面几何结构，结果表明界面的局部键合可以有效调节界面接触特性并降低肖...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于Ti₃AuC₂ MAX相/4H-SiC异质结构的研究具有重要的战略意义。4H-SiC作为第三代宽禁带半导体，是我们高功率光伏逆变器和储能变流器的核心器件材料，其耐高温、高频、低损耗特性直接决定了系统效率和可靠性。然而，传统金属电极在高温工作环境下的性能退化一直是制约...

Atul Kumar Soni · Abheejeet Mohapatra · Sri Niwas Singh · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年5月

交流微电网中分布式电源的多样性导致运行模式和网络拓扑动态变化，显著影响故障电流水平，易引发方向性过电流继电器（DOCR）的保护失配。本文提出一种基于新型启动值缩放系数的自适应保护策略，利用本地电压与电流测量值实时调整继电器设定值。该方法首次实现仅通过一组最优DOCR设定，在并网、孤岛、线路或DG退出及不同出力等多种工况下均保持一致的动作时间和协调时间间隔（CTI）。在含同步机与逆变型DG的改进IEEE 13节点系统上的仿真表明，所提方法对高阻抗故障具有更高灵敏度、选择性与可靠性，并经TI DSP...

解读: 该自适应过电流保护协调技术对阳光电源微电网储能系统具有重要应用价值。针对PowerTitan储能系统及ST系列储能变流器在微电网场景中面临的并离网切换、DG出力波动导致的故障电流水平剧变问题，所提启动值缩放系数方法可实时调整保护定值，确保多工况下保护协调性。该技术可集成至阳光iSolarCloud平...

Deepak Mohanraj · M Umavathi · Rajesh Verma · Bharatiraja Chokkalingam 等5人 · IEEE Access · 2025年5月

并网逆变器在弱电网条件下易出现稳定性问题,无源性控制提供理论稳定性保证。本文提出基于无源性理论的并网控制策略,通过虚拟阻抗优化设计实现宽范围电网阻抗适应性,保证系统鲁棒稳定性。

解读: 该无源性控制技术可应用于阳光电源SG系列光伏逆变器的弱网并网场景。通过虚拟阻抗优化提升逆变器在高阻抗电网条件下的稳定性,拓展并网适应范围,减少并网点电压波动,提升弱电网地区的光伏接入能力。...

Mirko Alecci · Claudio Bona · Edoardo Bonizzoni · Piero Malcovati 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月

在AMOLED显示和射频收发器等现代应用中，对超低噪声稳压电源轨的需求给DC-DC变换器设计带来了严峻挑战。近期提出的伪平均电流模式控制（PACMC）因对时钟抖动敏感性低而适用于低噪声场景，但公开细节有限。本文首次提供了PACMC的完整小信号模型，并系统比较了PACMC与广泛使用的峰值电流模式控制（PCMC），从环路稳定性、音频抑制能力、电路噪声及时钟抖动敏感性等方面进行全面分析，为设计者选择最优控制方案提供充分依据。

解读: 该低时钟抖动敏感性DC-DC变换器技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在车载OBC充电机和电机驱动系统中，PACMC控制方案可有效降低开关噪声对车载射频通信系统的EMI干扰，满足严格的车规级电磁兼容要求。在储能变流器辅助电源模块中，该技术可提升控制板卡供电质量，降低ADC采样误差，提高电流电压...

作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月

模块化多电平直流-直流变换器（MMDC）是一种典型的高压、大功率直流-直流变换器，它结合了准两电平调制的优势，具有较高的直流电压利用率和较强的功率传输能力，在直流电网中具有广阔的应用前景。MMDC由众多基于绝缘栅双极型晶体管的开关组成，这些开关可能会出现开路故障（OCF）。当MMDC的开关发生开路故障时，其内部电压和电流可能会严重畸变，从而可能影响系统的安全运行。为解决这一问题，本文提出了一种基于准两电平调制的MMDC开路故障诊断与容错运行方法，该方法利用了桥臂电流和桥臂电压调制的信号合成。首先...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的模块化多电平DC/DC变换器（MMDC）开路故障诊断与容错运行方法具有重要的技术价值和应用潜力。 在直流电网和大规模储能系统领域，MMDC是实现高压大功率直流变换的关键设备。该技术采用准两电平调制策略，兼具高直流电压利用率和强功率传输能力，与阳光电源在光储一体...