Bixuan Wang · Ruizhe Zhang · Qihao Song · Hengyu Wang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月

针对GaN SP-HEMT栅极过压裕度小的问题，现有直流偏置或脉冲I-V测试方法难以模拟实际变换器中的栅极电压过冲。本文提出了一种新的电路评估方法，能够更真实地反映实际工况下的栅极可靠性。

解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化充电桩产品中对高功率密度要求的提升，GaN器件的应用成为趋势。该文章提出的电路级栅极可靠性评估方法，能够有效指导研发团队在设计阶段规避GaN器件在复杂开关瞬态下的失效风险。建议在组串式逆变器的高频功率级设计中引入该评估方法，以优化驱动电路设计，提升产品在极端工况下...

Yiqing Ma · Biao Zhao · Bin Cui · Xueteng Tang 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月

本文提出了一种改进的梯形调制（ITM）策略，旨在实现基于串联器件的直流变压器中三个桥臂的零电压开关（ZVS）。通过引入辅助移相角，解决了轻载和空载条件下桥臂1、2和4难以实现ZVS的难题，并优化了电流应力。

解读: 该技术主要针对高压大功率DC-DC变换场景，对于阳光电源的PowerTitan系列大型储能系统及集中式光伏逆变器中的高压直流变换环节具有重要参考意义。随着储能系统向更高直流电压等级（如1500V及以上）演进，串联器件技术及ZVS软开关策略能有效降低开关损耗，提升系统效率与功率密度。建议研发团队关注该...

Asif Imran Emon · Zhao Yuan · Abdul Basit Mirza · Amol Deshpande 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月

三电平逆变器因电流换流回路（CCL）中串联开关数量增加，导致寄生电感增大，开关瞬态电压应力和振荡严重。本文提出一种混合T型NPC功率模块，结合SiC与Si IGBT优势，并通过增强EMI屏蔽设计，有效改善了高频开关下的电磁干扰与电压应力问题。

解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）具有重要参考价值。随着阳光电源产品向更高功率密度和更高开关频率演进，T型三电平拓扑在降低损耗方面优势明显。SiC与Si的混合封装方案能在保证成本竞争力的同时，利用SiC提升效率，利用Si IGBT降低成本。...

Peng E · Wenbin Ling · Aaohua Mao · Jian Guan 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月

本文设计了一种基于顺序触发脉冲形成网络（SFPFN）的电源，能为重感性负载提供约26kA的大电流及超过10ms的平顶脉冲。针对SFPFN方案中开关器件承受高电压应力的问题，提出了一种新型电路拓扑，显著提升了能量传输效率。

解读: 该研究探讨了高电流、重感性负载下的脉冲功率变换技术，虽然其应用场景（如强磁场、粒子加速器）与阳光电源主流的逆变器及储能业务存在差异，但其核心涉及的“高电压应力抑制”及“高效率拓扑设计”对阳光电源的电力电子研发具有参考价值。特别是在PowerTitan等大型储能系统或未来高功率密度PCS的研发中，该文...

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...

Teke Hua · Xiaolin Wang · Ka-wing Kevin Chan · K. W. Cheng · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

基于开关电感SI单元开发了一种具有连续可调能力的新型开关电感功率变换器SIPC。与先前具有固定电流转换比的SIPC相比，所提变换器不仅可通过改变SI单元数量调节输出电流，还可实现输出电流的连续调节。该能力显著增强了输出电流调节的自由度，使所提SIPC更有利于电流转换应用。此外元件的寄生电容可与开关电感一起利用形成谐振槽以实现高电压应力开关的ZVS功能，促进紧凑性和效率。详细分析了工作原理、扩展和设计。通过仿真和实验结果验证了所提SIPC的可行性和性能。

解读: 该开关电感变换器研究对阳光电源DC-DC变换器技术创新有重要参考价值。连续可调输出电流和增强调节自由度的特性可应用于阳光PowerTitan储能系统的模块化双向DC-DC变换器，实现灵活的功率分配。利用寄生电容形成谐振槽实现ZVS的设计思路为阳光ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的软开关技术提供...

Kuang Wang · Xinbo Ruan · Tao Fu · Fei Liu 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年8月

四开关反激（FSF）变换器具有功率开关管电压应力低和零电压开关（ZVS）的特点。本文对钳位电容进行了合理设计，以避免漏感电流和励磁电流出现多个交汇点。然后，提出了一种脉冲宽度调制（PWM）加伏秒平衡（VSB）控制方法，用于关断钳位开关，以确保励磁电流为负，从而实现零电压开关，且不再需要二次侧整流器电流传感器。分析了FSF变换器的工作原理，给出了设计考虑因素，并阐述了所提出的PWM加VSB控制方法的实现方式。最后，在实验室搭建并测试了一台采用氮化镓（GaN）器件、工作频率为500 kHz、功率为6...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的四开关反激（FSF）变换器改进控制技术具有重要的应用价值。反激拓扑在我司光伏逆变器的辅助电源、储能系统的DC-DC变换以及小功率电源模块中广泛应用，该技术的创新点与我司产品优化方向高度契合。 该技术的核心价值体现在三个方面：首先，通过PWM加伏秒平衡（VSB）...

Marzieh Mohammadi Jouzdani · Omid Haghparast Naeini · Mahdi Shaneh · Tohid Nouri · IET Power Electronics · 2025年7月 · Vol.18

提出了一种高升压DC-DC变换器。通过在输入侧引入交错技术，有效降低了输入电流纹波。结合耦合电感与内置变压器技术，在低占空比条件下实现了极高的电压增益。所采用的有源钳位电路为MOSFET提供了零电压开通条件，实现了软开关，同时吸收了磁性元件漏感中的能量，并将开关管的电压应力限制在远低于输出电压的水平，提高了系统效率与可靠性。

解读: 该交错式零电压开关高升压变换器技术对阳光电源储能与充电产品具有重要应用价值。其交错技术可降低输入电流纹波，适用于ST系列储能变流器的DC-DC级联拓扑，提升电池侧电流质量，延长电池寿命。耦合电感与有源钳位技术实现的软开关与低电压应力特性，可优化PowerTitan储能系统中的升压单元设计，降低SiC...

Duc-Tri Do · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

本文提出一种基于开关电容技术的阻抗源四桥臂逆变器（SC-IS4LI），可实现共模电压恒定并有效抑制漏电流。通过引入直通状态的空间矢量调制（SVM）方法，获得高升压能力，并在高调制指数下改善输出电压质量。该拓扑还具有器件低电压应力的优点。文中详细分析了工作原理并提出了闭环控制策略，同时与现有阻抗源逆变器拓扑进行了对比研究。仿真与实验结果验证了所提SC-IS4LI的有效性。

解读: 该开关电容阻抗源四桥臂逆变器技术对阳光电源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。其恒定共模电压设计可有效解决光伏系统中的漏电流问题，提升系统安全性和效率，特别适用于无变压器型逆变器方案。高升压能力和低器件电压应力特性可优化PowerTitan储能系统的直流侧电压设计，降低电池串联数...

作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月

本文提出了一种基于带开关电容和零电流纹波单元的二次型电路的新型可扩展非隔离双向直流 - 直流变换器。首先，所提出的双向直流 - 直流变换器通过将二次型电路与开关电容单元相结合，实现了宽电压转换比，并降低了半导体器件上的电压应力。其次，当变换器的开关频率远高于系统的谐振频率时，零电流纹波单元能够高效抑制电流纹波。此外，通过嵌入n个可扩展模块，推导出了一族可扩展的双向直流 - 直流变换器，从而提高了变换器的电压传输比。采用同步整流调制策略详细分析了该变换器在升压和降压模式下的工作原理和稳态特性。最后...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项无变压器双向DC-DC变换器技术在储能系统和光伏应用领域具有显著的战略价值。 该技术通过二次型电路与开关电容单元的结合，实现了宽范围电压转换比和低器件电压应力，这对我司储能变流器（PCS）产品线具有直接意义。在大型储能电站中，电池侧电压（通常200-900V）与直流母...

J. Ajayan · Asisa Kumar Panigrahy · Sachidananda Sen · Maneesh Kumar 等5人 · IEEE Access · 2025年5月

储能系统电池热管理对性能和寿命至关重要,传统控制策略缺乏预见性。本文提出基于数字孪生的热管理优化方法,通过实时热仿真和寿命预测模型优化冷却策略,延长电池循环寿命。

解读: 该数字孪生热管理技术可应用于阳光电源ST系列储能系统。通过虚实融合的热管理优化,提升电池一致性和循环寿命,降低热管理能耗,实现储能系统的精细化温度控制,为大规模储能电站提供智能热管理方案。...

Bikram Kishore Mahajan · Yen-Pu Chen · M. Asaduz Zaman Mamun · Muhammad Ashraful Alam · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年12月

横向双扩散金属氧化物半导体（LDMOS）晶体管作为射频和功率放大器，在包括卫星通信和高能物理实验等多种系统中有着广泛的应用。虽然这些系统中使用的LDMOS晶体管存在诸如热载流子退化（HCD）等固有的可靠性问题，但它们同时还会受到高辐射影响。因此，有必要了解辐射过程中产生的界面陷阱与这些晶体管在HCD应力下产生的界面陷阱之间的相互作用。在本文中，我们：1）让LDMOS晶体管承受不同总电离剂量（TID）的伽马辐射和HCD应力；2）使用超级单脉冲电荷泵（CP）技术来量化界面陷阱（ $\Delta {N...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，本论文关于LDMOS晶体管在辐射环境下的可靠性研究具有重要的参考价值。LDMOS器件作为功率半导体的关键组成部分，广泛应用于我司光伏逆变器、储能变流器等核心产品的功率转换电路中，其可靠性直接影响系统的长期稳定运行。 论文揭示的总电离剂量效应（TID）与热载流子退化（HCD...

Jiaxin Zhou · Yunkai Huang · Fei Peng · Yu Yao · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月

本文提出一种适用于带电容耦合主动阻尼器的LCL型高速永磁同步电机（HSPMSM）驱动系统的仅逆变器电流反馈控制方法。该方法仅需采样逆变器侧电流，满足现有工业应用中对单一电流反馈的需求。基于LCL型驱动系统的双源模型构建控制策略，并设计具有强参数鲁棒性的系数选取方法。所提方法显著降低了阻尼器的电压应力，从而减少其开关损耗，使其可采用低成本低压MOSFET而非昂贵的SiC-MOSFET实现。3 kW–12 kr/min（1000 Hz）实验平台验证了该方法的有效性。

解读: 该LCL滤波器单电流反馈控制技术对阳光电源储能与电驱产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，LCL滤波器广泛用于并网谐波抑制，该方法仅需逆变器侧电流采样即可实现稳定控制，可简化传感器配置、降低系统成本。电容耦合主动阻尼方案将阻尼器电压应力降低至可用低压MOSFET替代SiC器件，直接降低BO...

Jingjing Li · Enhui Chu · Wei Liu · Jiaxiang Song · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月

为消除谐振直流链逆变器中的环流损耗，本文提出一种无环流损耗的高效并联谐振直流链逆变器。辅助电路换流结束后，无持续电流在主电路或辅助电路中自由循环。当母线电压为零时，无需根据负载电流设定谐振元件阈值，降低了控制难度，提升了系统可靠性。同时，抑制了谐振电感的峰值电流，减小了开关器件的电流应力，进一步降低辅助电路损耗。所有开关均实现软开关：主开关实现零电压开通与关断，辅助开关实现零电流开通与关断。实验样机验证了所提拓扑结构与调制策略的有效性。

解读: 该无环流损耗并联谐振直流链逆变器技术对阳光电源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。其核心创新在于：1）消除环流损耗可直接提升系统效率1-2%，符合储能系统降本增效需求；2）主开关零电压开关（ZVS）和辅助开关零电流开关（ZCS）技术可降低SiC/GaN功率器件的开关损耗，延长器件...

Haoran Zhang · Jing Ning · Shiyu Li · Xue Shen 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年10月

在氮化物异质外延中，晶格失配和热应力不可避免地会导致位错增殖和缺陷形成，从而严重降低器件的可靠性。在本文中，我们展示了通过范德瓦尔斯外延在二维高质量氮化硼（h - BN）材料上实现氮化物异质结结构的高质量外延生长。此外，利用氮化硼的超宽带隙特性，其在制备的金属 - 绝缘体 - 半导体高电子迁移率晶体管（MIS - HEMT）中还可作为栅极电介质。缓冲层辅助异质结构与超宽带隙氮化硼电介质的综合优势使栅极泄漏电流降低了 $10^{{3}}$ 倍。此外，所提出的器件展现出 $10~^{\mathbf ...

解读: 从阳光电源功率器件应用角度来看，这项基于范德华外延和BN插入层的AlGaN/GaN HEMT技术展现出显著的战略价值。该技术通过二维六方氮化硼(h-BN)作为缓冲层和栅介质，有效解决了传统氮化物异质外延中晶格失配和热应力导致的位错增殖问题，这直接关系到我司光伏逆变器和储能变流器中功率器件的长期可靠性...

作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

对于高容量应用而言，将多个碳化硅（SiC）金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）并联至关重要。然而，要实现并联器件栅极电路的完全对称颇具挑战，这会导致栅极电感不匹配，进而可能引发电流不平衡问题。本文着重研究在栅极电感不匹配的情况下阈值电压分散性的演变及其对均流演变的影响。研究发现，栅极电感不匹配会使阈值电压分散性随栅极应力时间的增加而增大，从而导致均流性能恶化。对一个由两个器件并联的升压转换器进行了测试，结果表明，包含下冲的最小关断栅极电压的差异是导致阈值电压分散性增大的主要诱因。此外，本...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于并联SiC MOSFET栅极回路电感失配的研究具有重要的工程应用价值。在我们的大功率光伏逆变器和储能变流器产品中，为实现更高的功率密度和效率，普遍采用多管并联技术。该论文揭示的栅极电感失配导致阈值电压分散性增加，进而引发电流不均衡的机理，直接关系到产品的长期可靠性和...

作者未知 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年11月

摘要：并联交错式多电平逆变器（PIMIs）在高功率应用中具有巨大潜力，但其固有的环流问题会导致电流应力增加和系统效率降低。本文聚焦于PIMIs中的相环流（PCC）抑制。首先，提出了一种PCC预测模型，该模型考虑了应用非对称规则采样（ARS）规则时存在的一个控制周期延迟。通过使用该模型，选择合适的冗余矢量，可使PCC降低约50%。然后，开发了另一个考虑两个控制周期延迟的PCC预测模型。利用该模型，提出了一种基于ARS的可变开关频率脉宽调制（VSFPWM）方法，以精确控制PCC的峰值，并给出了一种确...

解读: 从阳光电源大功率逆变器产品线视角来看，这项针对并联交错多电平逆变器（PIMI）环流抑制的研究具有重要的工程应用价值。在我们的集中式光伏逆变器、储能变流器以及风电变流器等大功率应用场景中，并联技术是实现兆瓦级以上容量的关键路径，而相环流（PCC）问题一直制约着系统效率和可靠性的提升。 该论文提出的非...

Mahi Teja Talluri · V. Karthikeyan · Suganthi Ramasamy · Kashem M. Muttaqi 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年5月

本文提出了一种双有源桥（DAB）双向变换器的非对称运行方式，通过减少导通器件数量来提高运行效率。该方式还具有消除循环功率流（CPF）、扩大软开关区域、降低电流应力以及减小滤波器需求等优点。本文详细描述了所提出的 DAB 变换器非对称运行方式的工作波形，并对功率传输进行了分析。为了分析每个功率元件的精确功率损耗，本文给出了损耗分解分析。本文所呈现的分析结果以及所提出的 DAB 变换器运行方式已通过实验结果得到验证。

解读: 该DAB变换器非对称运行技术对阳光电源ST系列储能变流器和车载OBC充电机具有重要应用价值。通过减少导通器件数量降低导通损耗的方法，可直接应用于PowerTitan储能系统的DC-DC变换环节，提升电池充放电效率，降低系统热管理压力。该技术与阳光电源正在推进的SiC功率器件应用形成协同效应，在保持双...

Wataru Saito · Shin-Ichi NIshizawa · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年8月

本文测量了欧姆 p 栅氮化镓（GaN）-高电子迁移率晶体管（HEMT）在不同衬底偏置条件下的非钳位电感开关（UIS）能力。GaN-HEMT 的一个关键缺点是其 UIS 能力极低，因为没有用于消除碰撞电离产生的空穴的结构。因此，过电压应力导致的失效位置在很大程度上取决于碰撞电离产生的空穴的电流路径。本文报道，通过调制空穴电流路径，浮动或正偏置衬底条件可以提高欧姆 p 栅 GaN-HEMT 的 UIS 能力。此外，在浮动衬底条件下增加栅极电阻会减缓电压变化率（dV/dt），导致在半导通状态下消耗更多...

解读: 从阳光电源光伏逆变器和储能系统的核心应用场景来看，这项关于欧姆p栅GaN-HEMT器件非钳位感性开关能力的研究具有重要的技术参考价值。GaN功率器件凭借其高开关频率、低导通损耗等优势，正逐步成为我司下一代高效率逆变器和储能变流器的关键技术路线，但其固有的低UIS能力一直是制约大规模应用的瓶颈。 该...

Jui-Sheng Wua · Chen-Hsi Tsaib · You-Chen Wenga · Edward Yi Chang · Solid-State Electronics · 2025年12月 · Vol.230

摘要 超薄势垒AlGaN/GaN HEMT提供了一种无需栅极刻蚀的解决方案，但存在较高的导通电阻和电流退化问题。在本研究中，制备了具有1 nm GaN盖层和5 nm Al0.22Ga0.78N势垒的超薄势垒AlGaN/GaN异质结构，并在其上沉积了四种不同厚度（50、60、150和220 nm）的LPCVD SiN钝化层，以解决薄势垒结构相关的载流子浓度低的问题。其中，采用220 nm LPCVD-SiN钝化的器件实现了高达907 mA/mm的最大漏极电流（ID,max）和最低的8.9 Ω·mm...

解读: 该超薄势垒GaN HEMT技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。通过LPCVD SiN钝化优化,器件实现907mA/mm高电流密度和8.9Ω·mm超低导通电阻,可直接应用于ST系列PCS和SG逆变器的GaN功率模块设计。超薄势垒结构免栅槽刻蚀的特性可简化工艺、提升可靠性,特别适合三电平拓扑中的高频...