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重离子辐照在4H-SiC肖特基势垒二极管中诱导的陷阱浓度深度分布
Depth profile of trap concentration induced by heavy ion irradiation in 4H-SiC Schottky barrier diode
Xueqiang Yu · Xiaodong Xu · Hao Jiang · Lei Wu · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127
本文研究了重离子辐照在4H-SiC肖特基势垒二极管中引入的缺陷陷阱浓度随深度的分布特性。通过变能量重离子辐照结合深能级瞬态谱技术，获得了不同深度处的陷阱浓度分布，并分析了主要缺陷能级（如Z1/Z2和HK中心）的形成机制与空间演化规律。结果表明，陷阱浓度分布与离子射程及电子/核能损密切相关，缺陷峰值区域位于近表面至几个微米深度范围内。该研究为理解SiC器件在高能粒子环境下的退化机理提供了实验依据。
解读: 该研究对阳光电源SiC功率器件的可靠性设计具有重要指导意义。研究揭示的重离子辐照导致的缺陷分布特性，直接关系到我司ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中SiC器件的辐照耐受性。特别是在航天级和核电站配套的高可靠性产品中，需要充分考虑这种缺陷效应对器件性能的影响。基于该研究成果，我们可以优化SiC器...
输出功率为5 W且在60 ℃老化下寿命超过20000小时的GaN基蓝色激光二极管
GaN-based blue laser diodes with output power of 5 W and lifetime over 20 000 h aged at 60 ℃
Lei Hu1Siyi Huang1Zhi Liu1Tengfeng Duan1Si Wu1Dan Wang1Hui Yang2Jun Wang3Jianping Liu4 · 半导体学报 · 2025年1月 · Vol.46
1995年和1996年，在实现p型掺杂、材料质量提升及高亮度GaN基LED突破后，GaN基激光二极管（LDs）的受激辐射与激射现象相继被报道。然而，其实现高输出功率、高电光转换效率及长寿命经历了较长时间。直至2019年，日亚公司报道了具备上述性能的蓝光LDs，推动了GaN基蓝色激光二极管在多个领域的广泛应用。
解读: 该高功率长寿命GaN基蓝色激光二极管技术对阳光电源功率器件应用具有重要参考价值。虽然研究聚焦激光二极管，但其GaN材料高温可靠性验证（60℃老化20000小时）和高功率密度设计理念可借鉴至功率电子领域。对于ST系列储能变流器和SG光伏逆变器中的GaN功率器件应用，该研究揭示的材料稳定性机制和热管理方...
考虑跨季节钻孔热能储存的混合可再生能源-CCHP系统容量优化规划
Optimal Capacity Planning of Hybrid Renewable Energy - CCHP System Considering Inter Seasonal Borehole Thermal Energy Storage
Yuan Du · Yixun Xue · Lei Chen · Mohammad Shahidehpour 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年5月
冷热电三联供（CCHP）系统能源利用效率高，通常超过80%。然而，传统CCHP依赖微型燃气轮机，导致碳排放问题。本文设计了一种混合可再生能源-CCHP系统，电力负荷由光伏与风电提供，冷热负荷通过热泵电转热满足。针对可再生能源的季节性波动，引入钻孔热能储存（BTES），将夏季多余能量储于地下供冬季使用。构建了基于决策相关不确定性的两阶段鲁棒优化模型，并采用改进的Benders分解算法求解。通过中国鄂尔多斯实际案例验证方法有效性，分析了BTES集成、不确定性预算及可再生能源比例的影响。
解读: 该混合可再生能源-CCHP系统与阳光电源多产品线深度契合。钻孔热能储存（BTES）的跨季节储能理念可启发ST系列储能系统开发长周期储能解决方案，突破现有电化学储能的时长限制。两阶段鲁棒优化模型可直接应用于PowerTitan大型储能系统的容量配置优化，提升光伏-风电-储能混合系统的经济性。热泵电转热...
缺陷演化对14 MeV中子辐照后AlGaN/GaN HEMT电学性能的影响
The impact of defect evolution on the electrical performance of AlGaN/GaN HEMT after 14-MeV neutron irradiation
Von Bardeleben · Van De Walle · China Machine Press · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
研究了14 MeV中子辐照及退火处理对AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）电学性能与缺陷演化关系的影响。随着辐照注量增加，器件的漏极电流、跨导及载流子浓度显著下降，而反向栅泄漏电流上升。通过深能级瞬态谱技术分析发现，中子辐照引入了多个深能级缺陷，其浓度随注量增加而升高，且在退火过程中部分缺陷发生转化或湮灭。研究表明，位移损伤导致的点缺陷及其演化进程是电学性能退化的主要机制，为HEMT在辐射环境中的可靠性评估提供了重要依据。
解读: 该GaN HEMT中子辐照损伤机理研究对阳光电源功率器件应用具有重要参考价值。研究揭示的深能级缺陷演化规律可指导SG系列光伏逆变器、ST储能变流器及电动汽车驱动系统中GaN器件的可靠性设计。针对辐照引起的载流子浓度下降、栅泄漏增加等退化机制，可优化器件筛选标准和老化测试方案。退火处理对缺陷的修复效应...
多兆赫谐振感应式无线功率传输的设计考虑
Design Considerations for Multimegahertz Resonant Inductive Power Transfer
Lei Gu · Victor Gao · Aobo Yang · Tuofei Chen 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月
兆赫频率下的感应式无线功率传输有望实现紧凑且低成本的电力传输。然而，由于高频电路对寄生参数敏感，此类系统在直流-直流效率上普遍低于传统低频系统。本文系统分析了串联-串联、串联-并联、并联-串联和并联-并联等补偿拓扑的权衡，并提出在多兆赫设计中考虑半导体器件寄生参数以提升传输效率的方法。通过构建三套300 W的系统验证所提方法，交流-交流效率均超96%。最终实现6.78 MHz、1.7 kW输出、直流-直流效率达95.7%的原型系统。
解读: 该多兆赫无线功率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。文中提出的6.78MHz高频谐振技术可直接应用于车载OBC充电机和无线充电桩开发，实现95.7%直流效率的紧凑型无线充电方案。四种补偿拓扑的系统分析及寄生参数优化方法，可指导阳光电源在SiC/GaN高频器件应用中降低开关损耗。该技术...
基于海洋环境参数实时监测的水下无线电能传输系统阻抗角模型
Impedance Angle Model for Undersea Wireless Power Transfer Systems
Lei Yang · Jiahua Sun · Zhixue Bu · Haibing Wen 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月
海水温度、盐度和压力影响海水电导率和介电常数,导致电磁波在海水中快速衰减,限制无线电能传输距离和质量。提出阻抗角模型,通过涡流损耗算法集成温度和盐度等实时海洋环境参数,准确评估这些因素对水下无线电能传输(UWPT)系统阻抗特性的影响,实现海洋环境参数的镜像映射。通过适应动态海洋环境参数精确建模和预测,分析其对UWPT系统阻抗匹配的影响规律。通过实时调整阻抗角实现UWPT系统动态阻抗匹配,确保复杂多变海洋条件下系统稳定性和效率,提升水下移动设备供电可靠性。
解读: 该水下无线电能传输阻抗角模型技术对阳光电源海洋能和水下设备供电解决方案有创新启发。实时环境参数监测和动态阻抗匹配方法可应用于海上风电和海洋新能源领域的无线充电系统,提高系统适应性和可靠性。该技术对阳光电源拓展海洋工程和水下装备电源市场有参考价值,可为海上平台和水下机器人提供稳定电能传输方案。...
大规模电力系统暂态稳定域估计 第Ⅰ部分：Koopman算子与降阶模型
Estimating Transient Stability Regions of Large-scale Power Systems Part Ⅰ: Koopman Operator and Reduced-order Model
Yuqing LinTianhao WenLei ChenQ.H.WuYang Liu · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年1月 · Vol.45
本文提出一种基于Koopman算子的模型降阶方法，用于大规模电力系统暂态稳定域的估计。该方法无需线性化，通过在无限维可观测空间中定义的Koopman算子捕捉原非线性系统的主导模态，并结合Galerkin投影构建低阶非线性动态模型。为高精度逼近Koopman算子，引入多项式多轨迹核动态模态分解算法，其性能优于传统DMD方法。在IEEE 39节点和68节点系统上的仿真验证表明，所提方法在定性和定量分析方面均显著优于模态分析法。
解读: 该Koopman算子降阶建模技术对阳光电源构网型储能系统具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统并网场景中，传统暂态稳定分析面临高维非线性建模难题，该方法通过多项式核DMD算法可精确捕捉储能变流器与电网交互的主导动态模态，无需线性化即可构建低阶模型快速评估暂态稳定域边界。可直接应用于ST...
双侧零回流功率、最小环流电流及宽范围ZVS的优化与调制——基于宽电压增益五电平NPC-DAB谐振变换器
Optimization and Modulation for Dual-Side Zero Backflow Power, Minimum Tank Current, and Wide-Range ZVS in a Wide-Voltage Gain Five-Level NPC-DAB Resonant Converter
Song Hu · Lei Han · Chuan Sun · Xiaodong Li 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月
中点钳位（NPC）结构适用于高电压、高功率场合，但在传统调制策略下，其在宽电压增益和轻载时易出现高回流功率与低效率问题。本文提出一种优化的非对称移相调制策略，应用于五电平NPC双有源桥谐振变换器（5L-NPC-DABRC），可实现变压器双侧回流功率完全消除、全开关器件宽范围零电压开通（ZVS）及近似最小有效电流，显著降低开关与导通损耗。通过600 W实验样机验证了拓扑与调制策略的有效性，全功率范围内性能优异，相比现有调制方法在不同负载下均表现出更高效率。
解读: 该五电平NPC-DAB谐振变换器的优化调制技术对阳光电源储能与充电产品具有重要应用价值。其双侧零回流功率与宽范围ZVS特性可直接应用于ST系列储能变流器的DC-DC隔离级，解决宽电压增益场景（200-1000V电池侧与1500V直流母线）下的轻载低效问题，提升PowerTitan系统全工况效率。在新...
一种三电平伪图腾柱PFC整流器家族及其拓扑推导方法
A Family of Three-Level Pseudo Totem-Pole PFC Rectifiers with Derivation Methods
Hui Ma · Jiaxing Yang · Liping Fan · Kun Xiang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月
本文提出了四种功率因数校正（PFC）整流器拓扑推导方法：级联推导、等效工作模式推导、镜像变换和冗余变换，并以伪图腾柱（PTP）PFC为例详细阐述了各推导过程。基于此，提出了一类新型三电平PFC整流器家族，称为三电平PTP整流器（TLPR），共包含五个电路。文中详细分析了TLPR-I的工作原理，总结了其余四种电路的开关脉冲与关键仿真波形，并设计了适用于该类拓扑的三电平调制方法。此外，对比了五种电路的开关器件数量、元件应力、性能及损耗。最后，通过三台1kW样机实验验证了所提TLPR拓扑及推导方法的正...
解读: 该三电平PFC整流器拓扑推导方法对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，三电平PTP拓扑可降低开关应力、提升效率，适配1500V高压储能系统；在车载OBC充电机领域，高功率密度的三电平PFC方案可优化充电效率与EMI性能；在充电桩AC-DC整流环节，该拓扑族可实现更低THD与更...
一种增强型无源性控制在波浪能转换系统混合储能中的应用
An Enhanced Passivity-Based Control of Hybrid Energy Storage Applied to Wave Energy Conversion System
Peiwen Tan · Lei Huang · Wenjun Zheng · Shixiang Wang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月
直驱式波浪能转换器（DDWEC）的输出功率本质上受实际海况影响，具有显著的间歇性。这种可变性给向负载提供稳定电力带来了挑战，进而使控制策略变得复杂。本文提出了一种用于含直驱式波浪能转换器和混合储能系统（HESS）的孤岛微电网应用的互联阻尼评估 - 基于无源性的控制器（IDA - PBC）。与其他控制方法不同，IDA - PBC 不将控制策略分为外环和内环，这使得控制策略更高效，能够确保系统稳定性。结合基于无源性的控制，本文提出了一种非线性干扰观测器（NDO），以增强系统在参数不匹配和负载条件变化...
解读: 该增强型无源性控制策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要借鉴价值。文章提出的超级电容-蓄电池混合储能架构与基于端口受控哈密顿模型的控制方法，可直接应用于光储、风储等新能源并网场景的功率平抑。其渐近稳定性保证与鲁棒控制特性，可增强阳光电源储能系统在电网扰动下的动态响...
一种改进的无模型预测电流控制方法以抑制逆变器非线性和PMSM驱动系统的参数时变性
Improved Model-Free Predictive Current Control for Suppressing Inverter Nonlinearity and Parametric Time-Varying of PMSM Drive Systems
Xiaodong Sun · Zhihui Huang · Zebin Yang · Gang Lei 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年3月
为提高永磁同步电机（PMSM）驱动系统的控制性能，提出一种基于扩展状态观测器（ESO）、具备电压源逆变器（VSI）非线性补偿功能的改进型无模型预测电流控制方法。首先，介绍一种基于永磁同步电机驱动系统扩展状态观测器的改进型无模型预测电流控制（MFPCC）方法，该方法无需电机参数，且调参工作较少。然后，提出一种电压源逆变器非线性补偿方法，以减少三相桥式电压源逆变器中因加入死区时间而导致的电流畸变。通过在仿真中进行调整获得近似参数，再将其应用于实验中进一步微调。将基于扩展状态观测器的无模型控制与电压源...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于扩展状态观测器的改进无模型预测电流控制技术具有重要的应用价值。该技术针对永磁同步电机驱动系统提出的控制策略，与我司在储能变流器、光储一体化系统以及电动汽车充电设备中广泛应用的电机控制技术高度相关。 技术的核心价值在于两个方面：首先，无模型预测控制摆脱了对电机参数的...
利用相变材料作为光谱分束滤光片的聚光光伏/热系统提升能量转换效率
Enhanced energy conversion in a concentrated photovoltaic/thermal system using phase change material as a spectral beam filter
Yue Yang · Mostafa M.Abd El-Samiebca1 · Ahmed M.I.Abutali · Mohamed I.Hassan Ali 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.332
摘要 聚光光伏/热系统的热稳定性和光谱吸收问题仍然制约着其效率的提升。本研究提出了一种新型聚光光伏/热系统，采用集成选择性液体滤光器与相变材料的混合光谱滤光装置。创新的数值方法被应用于实现三维多物理场建模，独特地考虑了相变材料在相变过程及不同波长下的光学行为变化。在完成模型验证后，性能分析探讨了运行条件和设计参数对产出、效率以及市场可行性的具体影响。研究结果表明，将相变材料与选择性液体滤光器相结合可有效增强热管理能力，稳定光伏组件温度，并改善光谱吸收特性，从而提高整体产出。所提出的系统设计实现了...
解读: 该CPV/T混合光谱滤波技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及储能系统具有重要启示。相变材料的光谱调控与热管理机制可优化我司1500V系统的温度稳定性,提升MPPT算法在高温工况下的追踪精度。研究中的多物理场耦合建模方法可应用于PowerTitan储能系统的热管理优化,特别是SiC器件在高功率密度场景下...
一种具有互补功率输出的双端口直驱式波浪能转换器最优功率捕获策略
An Optimal Power Capture Strategy for Dual-Port Direct-Drive Wave Energy Converter With Complementary Power Output
Haitao Liu · Lei Huang · Minqiang Hu · Shixiang Wang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年12月
双端口直驱式波浪能转换器（DPDDWEC）拓扑结构最近被提出，作为解决波浪能间歇性问题的一种方案。本文介绍了一种适用于DPDDWEC的最优频率点（OFP）方法，与常用的谱峰频率点（SPFP）方法相比，该方法能够产生更高的有功功率。分析表明，由于电磁弹簧力引起的双动子之间的耦合，DPDDWEC系统呈现出多自由度特性。通过为双端口系统建立全面的状态空间模型，并推导双动子之间的运动学关系，确定了系统与波浪之间的共振条件，从而优化了波浪能的捕获。此外，从动动子的功率输出被有效利用，以补偿驱动动子的无功功...
解读: 该双端口互补功率输出策略对阳光电源ST系列储能变流器和多能互补系统具有重要借鉴价值。其核心的最优功率捕获与能量分配优化算法可直接应用于PowerTitan储能系统的多端口能量管理，特别是在光储充一体化场景中协调光伏、储能、充电桩多端口功率流动。文中的MPPT与互补输出控制策略可增强阳光电源iSola...
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...
基于物理信息神经网络的振荡越浪式波浪能转换装置系统辨识
System identification of oscillating surge wave energy converter using physics-informed neural network
Mahmoud Ayy · Lisheng Yang · Alaa Ahm · Ahmed Shalaby 等9人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378
优化波浪能转换装置的几何结构并通过PTO控制提高其效率，需要发展能够预测其水动力响应的有效低阶模型。本文采用多步方法，识别控制振荡越浪式波浪能转换装置响应方程的系数。依次利用准静态实验、自由响应实验和扭矩强迫实验的数据，分别识别水静力刚度系数、辐射阻尼系数、附加质量系数以及非线性阻尼系数。这些数据集来源于对振荡式波浪能转换装置模型所进行的实验。刚度系数由准静态实验确定。随后，将物理信息神经网络应用于自由响应数据，以识别表征辐射阻尼的状态空间模型的系数。同样的方法被应用于扭矩强迫响应数据，以识别附...
解读: 该物理信息神经网络(PINN)系统辨识方法对阳光电源储能变流器ST系列和电机驱动控制具有重要借鉴价值。文中多步骤辨识非线性阻尼、辐射阻尼及附加质量的思路,可应用于PowerTitan储能系统的PCS控制参数自适应优化和电动汽车驱动系统的电机参数在线辨识。结合SiC器件高频特性,PINN可实现GFM/...
用于波浪能转换的直线-旋转磁场调制发电机分析
Analysis of A Linear-Rotary Magnetic Field Modulation Generator for Wave Energy Conversion
Yuan Li · Lei Huang · Hui Yang · Minshuo Chen 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年6月
为解决波浪能转换器（WEC）速度低导致的“功率/体积”比或“功率/成本”比低的问题，提出了一种直线-旋转磁场调制发电机（LMFMG）。介绍了LMFMG的三维结构和工作原理。计算了磁齿轮螺杆的气隙磁密，以验证磁场调制原理和增速机制。经过对比分析，给出了LMFMG的优化参数和输出参数。计算了旋转发电机的反电动势、损耗和效率。通过磁场调制，所提出的LMFMG可将0.5 m/s的直线运动转换为10000 rpm的高速旋转运动。与现有WEC相比，所提出的LMFMG具有更高的“功率/体积”比和“功率/成本”...
解读: 从阳光电源的新能源业务布局来看，这项线性-旋转磁场调制发电机技术为公司在海洋能源领域的拓展提供了重要参考价值。该技术通过磁场调制机制，将0.5m/s的低速线性运动转换为10000rpm的高速旋转运动，有效解决了波浪能转换装置长期面临的"功率密度低"和"成本效益差"的核心痛点，这与阳光电源在光伏逆变器...
基于超螺旋积分滑模观测器的无模型预测电流控制在ANPC逆变器驱动PMSM中的应用
Model-Free Predictive Current Control for PMSM Driven by ANPC Inverter with Super-Twisting Integral Sliding Mode Observer
Zibo Sun · Hongzhi Yang · Haoran Wang · Yipei Wang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月
针对由有源中点钳位（ANPC）三电平逆变器驱动的永磁同步电机（PMSM）因参数失配导致控制精度下降的问题，提出一种基于超螺旋积分滑模观测器的无模型预测电流控制策略（MFPCC-STISMO）。构建与参数无关的一阶超局部模型替代传统PMSM数学模型，并设计具有积分滑模面的STISMO以估计集总扰动，抑制参数失配对控制性能的影响。同时，为避免传统三电平模型预测电流控制中中点电压平衡依赖权重因子的问题，提出一种无需权重因子的平衡策略，通过合理分配正负小矢量作用时间，利用其产生幅值相等、方向相反的中点电...
解读: 该MFPCC-STISMO技术对阳光电源ST系列储能变流器和新能源汽车驱动系统具有重要应用价值。其无模型预测控制策略可有效解决ANPC三电平拓扑中因温度漂移、老化导致的参数失配问题，提升PowerTitan储能系统在宽工况下的电流控制精度。超螺旋滑模观测器的强抗扰特性可增强储能变流器在电网扰动下的鲁...
考虑珀尔帖效应和汤姆逊效应的4H-SiC GTO晶闸管改进热模型
Modified Thermal Model Considering Peltier Effect and Thomson Effect for 4H-SiC GTO Thyristors
Zihan Zhang · Lei Yuan · Yang Liu · Bo Peng 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年4月
碳化硅（SiC）门极可关断晶闸管（GTO）具有高电流密度、高阻断电压、高开关频率和优异的热阻等特点，非常适合作为脉冲功率系统中的脉冲开关。然而，其可靠性仍然是一个亟待关注的关键问题。目前关于SiC GTO热失效机制的研究有限，部分原因是忽略了p - n结电压对热分布的影响。在本研究中，对热力学模型中的塞贝克系数（S）进行了修改，首次考虑了4H - SiC GTO中由塞贝克效应引起的、以往被忽略的珀尔帖热和汤姆逊热。仿真分析表明，修改后的模型能更精确地捕捉到GTO阳极下方的局部热集中现象。修改后的...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于4H-SiC GTO晶闸管热模型优化的研究具有重要的战略参考价值。作为全球领先的新能源设备制造商，我们在光伏逆变器、储能变流器等核心产品中大量应用功率半导体器件，而SiC器件正是我们实现高功率密度、高效率产品设计的关键技术路径。 该研究首次在热模型中引入Pelti...
基于4H-SiC MOSFET的ANN建模用于极端温度应用的SiC放大器设计与验证
Design and Verification of SiC Amplifiers for Extreme Temperature Applications Based on ANN Modeling of 4H-SiC MOSFETs
Wenhao Yang · Yuyin Sun · Mengnan Qi · Shikai Sun 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年8月
本研究提出了一种基于高精度人工神经网络（ANN）的碳化硅（SiC）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）建模框架，该框架在较宽的温度范围（27 °C - 500 °C）内实现了误差小于1.2%的高精度建模。所开发的模型可对碳化硅集成电路进行可靠的SPICE仿真，有助于高温模拟电路的设计和实验验证。采用pMOS电流源负载的单级共源（CS）放大器在500 °C时的最大低频增益达到25.5 dB，而两级放大器在500 °C时可实现52.5 dB的增益，单位增益带宽（UGBW）为220...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于人工神经网络的SiC MOSFET建模技术具有重要的战略价值。该研究实现了27°C至500°C宽温度范围内误差小于1.2%的高精度器件模型，为极端环境下的功率电子应用提供了可靠的设计工具。 对于光伏逆变器和储能系统而言，该技术的核心价值体现在三个层面：首先，高温工...
基于混合旁路开关的超快速直流可控避雷器用于陡波前过电压抑制
An Ultra-Fast DC Controllable Arrester With Hybrid Bypass Switch for Fast-Front Overvoltage Suppression
Tai Yang · Xiangyu Zhang · Zhiguo He · Sihang Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年4月
可控避雷器是一种可有效抑制过电压并提升系统技术经济性的新型保护装置，尤其适用于含大量电压敏感型半导体器件的直流输电系统。现有可控避雷器难以及时响应陡波前过电压，无法保障全工况下的电压安全。本文提出一种基于混合旁路开关的超快速直流可控避雷器（HBS-CA），通过在旁路开关中集成可断开间隙与晶闸管，实现超快主动导通能力。模块化设计及元件协同作用显著降低间隙放电分散性与晶闸管电压失衡风险。在深入分析混合旁路开关工作原理与特性的基础上，给出了HBS-CA的控制策略与设计方法。研制了2 kV样机，实验验证...
解读: 该超快速可控避雷器技术对阳光电源储能与光伏产品具有重要防护价值。在PowerTitan大型储能系统中，直流母线侧面临雷击、开关操作等陡波前过电压威胁，HBS-CA的微秒级响应能力可有效保护SiC/IGBT功率模块，避免传统MOV响应滞后导致的器件损坏。对于1500V高压光伏系统，该混合旁路开关设计可...
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