找到 44 条结果
具有AlN插入层的新型增强型p沟道GaN MOSFET
Novel Enhancement-Mode p-Channel GaN MOSFETs With an AlN Insert Layer
Hai Huang · Maolin Pan · Qiang Wang · Xinling Xie 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年2月
在本研究中，在专为 p - GaN 高电子迁移率晶体管（HEMT）设计的商用 GaN 晶圆上展示了一款增强型（E 型）p 沟道 GaN 金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（p - MOSFET），其最大导通态电流（ ${I}_{\text {ON}}$ ）密度为 10.5 mA/mm，阈值电压（ ${V}_{\text {TH}}$ ）为 - 2.45 V， ${I}_{\text {ON}}/{I}_{\text {OFF}}$ 比为 $10^{{8}}$ 。此外，我们提出了一种新型 E...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于AlN插入层的增强型p沟道GaN MOSFET技术具有重要的战略意义。当前我们的光伏逆变器和储能变流器主要采用n沟道功率器件，而该技术突破为实现GaN基互补金属氧化物半导体（CMOS）架构提供了关键的p沟道器件解决方案。 该技术的核心价值在于显著改善的器件性能参数...
避免硅MOSFET雪崩并实现级联GaN器件的零电压开关
Avoiding Si MOSFET Avalanche and Achieving Zero-Voltage Switching for Cascode GaN Devices
Xiucheng Huang · Weijing Du · Fred C. Lee · Qiang Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
本文探讨了高压常开型宽禁带器件与低压常关型硅MOSFET组成的级联结构。分析了关断过程中的电压分布原理及开通时的零电压开关（ZVS）机制，旨在解决级联结构中可能出现的硅MOSFET雪崩击穿问题，并优化开关性能。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能系统（如PowerStack）中对高功率密度和高效率的需求日益增长，GaN器件的应用潜力巨大。级联GaN结构是目前实现高压应用的主流方案，但其可靠性（如Si MOSFET雪崩风险）是工程化落地的关键。本文提出的ZVS实现策略和电压应力优化方法，对阳光电源研发团...
p-GaN HEMT在关态应力后恢复过程中阈值电压不稳定性的研究
Study of Vₜₕ Instability During Recovery After Off-State Stress in p-GaN HEMT
Yi-Huang Chen · Sheng-Yao Chou · Ming-Chen Chen · Ting-Chang Chang 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年10月
本研究对 p - GaN 栅极 AlGaN/GaN 高电子迁移率晶体管（HEMT）在关态应力（OSS）下的阈值电压（ ${\mathrm{V}}_{\mathbf {\text {th}}}$ ）不稳定性进行了研究。在应力施加过程中， ${\mathrm{V}}_{\mathbf {\text {th}}}$ 呈现出轻微的正漂移；然而，在恢复阶段的前 5 秒内会出现更明显的正漂移。同时，还分析了关态应力下栅极泄漏电流（ ${\mathrm{I}}_{\mathbf {\text {g}}}$ ）...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于p-GaN HEMT器件阈值电压稳定性的研究具有重要的战略意义。GaN基功率器件因其高频、高效、高功率密度特性，正成为下一代光伏逆变器和储能变流器的核心技术方向，直接关系到我们产品的转换效率、功率密度和系统可靠性提升。 该研究揭示了p-GaN HEMT在关断应力下...
基于沟道耗尽行为的蓝宝石衬底AlGaN/GaN MIS-HEMT多场板缺陷诊断
Defect Diagnosis of AlGaN/GaN MIS-HEMTs With Multiple Field Plates Based on the Channel Depletion Behavior
Youyang Wang · Jingwen Guan · Liyan Huang · Yu Sun 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年11月
本文研究了蓝宝石衬底上具有三重场板结构的耗尽型AlGaN/GaN金属-绝缘体-半导体高电子迁移率晶体管的沟道耗尽行为，并分析了器件中的缺陷态。通过高压栅极和漏极电容-电压（CV）测量，结合电容分布模型与TCAD仿真，揭示了AlGaN/GaN界面及GaN沟道层中二维电子气（2DEG）的逐级耗尽机制。时间相关恢复测试与CV滞后测量表征了电压应力对缺陷态的影响，频变和温变CV测量进一步揭示了AlGaN与GaN层中的深能级缺陷及温度诱导的2DEG扩散效应。研究结果为高应力与高温环境下GaN HEMT的结...
解读: 该GaN MIS-HEMT缺陷诊断技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。研究揭示的沟道耗尽机制与深能级缺陷特性，可直接指导ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中GaN器件的选型与可靠性评估。多场板结构的高压特性分析为1500V光伏系统和大功率储能系统的GaN器件应用提供设计依据。时间相关恢复测试...
肖特基型p-GaN栅HEMT中负栅极偏置引起的动态导通电阻退化
Negative Gate Bias Induced Dynamic ON-Resistance Degradation in Schottky-Type p-Gan Gate HEMTs
Zuoheng Jiang · Mengyuan Hua · Xinran Huang · Lingling Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文系统研究了关断状态栅极偏置（VGS,OFF）对商用肖特基型p-GaN栅HEMT动态导通电阻（RON）的影响。通过双脉冲测试和脉冲I-V系统，评估了在硬开关和软开关条件下，不同栅极和漏极偏置对动态RON的影响。研究发现，更负的VGS,OFF会导致更显著的动态RON退化。
解读: GaN作为宽禁带半导体，在阳光电源的高功率密度户用逆变器及小型化充电桩产品中具有重要应用前景。该研究揭示了p-GaN栅HEMT在负偏置下的动态导通电阻退化机制，对提升阳光电源产品的长期可靠性至关重要。建议研发团队在设计驱动电路时，优化负压关断策略，以抑制动态损耗增加。同时，该研究成果可指导iSola...
一种具有浪涌电流保护和尖峰抑制功能的动态导通电阻降低型双向氮化镓负载开关
A Dynamic-RON-Reduced Bidirectional GaN Load Switch With Inrush Current Protection and Spike Suppression
Po-Jui Chiu · Xiao-Quan Wu · Chi-Yu Chen · Yu-Ting Huang 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
本文提出了一种双向氮化镓（GaN）负载开关，在实现双向电流导通的同时有效阻断反向电流。该开关支持最高48V输入电压和25A负载电流，导通电阻仅为11.2mΩ。通过集成驱动电流限制器，有效解决了浪涌电流和电压尖峰问题，提升了功率管理的效率与可靠性。
解读: 该技术主要针对低压（48V）直流侧的功率开关控制，在阳光电源的户用储能系统（如电池包内部BMS电路）或电动汽车充电桩的辅助电源管理中具有应用潜力。GaN器件的高频、低损耗特性有助于提升功率密度，但目前阳光电源的主流储能PCS（如PowerTitan）和光伏逆变器多采用高压功率器件。建议研发团队关注该...
一种用于6.78 MHz应用的同步整流方法
A Synchronous Rectification Method for 6.78 MHz Applications
Israel Yepez Lopez · Jiasheng Huang · Drazen Dujic · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
随着氮化镓（GaN）器件的发展，高频开关技术在感应电能传输等领域展现出巨大潜力。本文提出了一种针对6.78 MHz超高频应用的同步整流方法，旨在解决传统整流方案在高频下的损耗问题，提升功率变换效率。
解读: 该技术主要涉及超高频功率变换，虽然目前阳光电源的主流光伏逆变器和储能PCS（如PowerTitan系列）工作频率较低，但随着电力电子技术向高功率密度方向演进，GaN器件的应用是未来提升产品效率和减小体积的关键。建议研发团队关注该同步整流方法在小型化辅助电源或未来高频充电桩模块中的应用潜力，以进一步优...
基于硅衬底并采用刻槽n+-GaN帽层与局域钝化层的AlGaN/GaN肖特基势垒二极管以提升优值和动态特性
AlGaN/GaN-based SBDs grown on silicon substrates with trenched n+-GaN cap layer and local passivation layer to improve BFOM and dynamic properties
Zhizhong Wang1Jingting He2Fuping Huang2Xuchen Gao1Kangkai Tian2Chunshuang Chu2Yonghui Zhang1Shuting Cai2Xiaojuan Sun3Dabing Li3Xiao Wei Sun4Zi-Hui Zhang5 · 半导体学报 · 2025年9月 · Vol.46
本文设计并制备了在硅衬底上具有刻槽n+-GaN帽层的AlGaN/GaN肖特基势垒二极管。研究表明，n+-GaN帽层可向AlGaN/GaN沟道注入更多电子，使二维电子气密度提高一倍，比导通电阻降至约2.4 mΩ·cm²。通过干法刻蚀形成刻槽结构消除关态表面漏电，并在场板沉积前引入Si₃N₄钝化层，有效抑制刻蚀导致的表面缺陷，使漏电流降低至约8×10⁻⁵ A·cm⁻²，击穿电压达876 V，Baliga优值提升至约319 MW·cm⁻²。该Si₃N₄层还可抑制电子捕获与输运过程，显著改善动态导通电阻...
解读: 该硅基GaN肖特基二极管技术对阳光电源功率变换系统具有重要应用价值。刻槽n+-GaN帽层技术使比导通电阻降至2.4 mΩ·cm²，Baliga优值达319 MW·cm⁻²，可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的同步整流电路，降低导通损耗15-20%。局域钝化层抑制动态导通电阻退化的方案...
一种基于单片GaN的LLC-SRC，具有低于1 mA的静态电流和98.6%的峰值效率，符合能源之星和80 Plus钛金标准
A Monolithic GaN-Based LLC-SRC With Sub-1 mA Quiescent Current and 98.6% Peak Efficiency for Energy Star Standard and 80 Plus Titanium Standard
Chi-Yu Chen · Po-Jui Chiu · Xiao-Quan Wu · Yu-Ting Huang 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月
本文提出了一种基于GaN的混合栅极驱动器，包含两种逆变器，在25 MHz高频下实现了23.2 μA的低静态电流。通过自动预充技术监测自举电容电压，将待机漏电流从毫安级降至62 μA，使系统峰值效率达到98.6%，满足高能效标准。
解读: 该技术在宽禁带半导体应用及高频高效拓扑方面具有重要参考价值。对于阳光电源的户用光伏逆变器及充电桩产品线，GaN器件的应用能显著提升功率密度并降低待机功耗，助力产品满足严苛的能效标准（如80 Plus钛金级）。建议研发团队关注该单片集成驱动技术，探索其在小功率DC-DC变换模块中的应用，以优化轻载效率...
面向P-GaN栅HEMT的物理基础紧凑模型：完整Q–VD与C–VD响应
Physics-Based Compact Model for P-GaN-Gate HEMT Featuring Complete Responses of Q–VD and C–VD
Kaiyuan Zhao · Huolin Huang · Luqiao Yin · Aiying Guo 等7人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年12月 · Vol.73
本文提出一种物理基础P-GaN栅HEMT紧凑模型，首次实现栅电荷Qg与栅-漏电压VD的显式关联，并精确分解Cgg为Cgs与Cgd，支撑E-mode GaN器件在高频高效率变换器中的精准建模与SPICE仿真。
解读: 该模型显著提升GaN器件在高频光伏逆变器（如SG320HX组串式逆变器）和储能变流器（ST系列PCS）中的动态特性建模精度，尤其利于优化开关损耗、dv/dt抑制及EMI预测。阳光电源可基于此模型加速GaN基高效拓扑（如图腾柱PFC、双向LLC）在户用光储系统中的工程落地，并为PowerTitan下一...
利用AlGaN背势垒中的二维空穴气实现GaN-on-Si HEMT衬底损耗抑制与射频性能提升
2DHG in AlGaN Back-Barrier for Substrate Loss Suppression and RF Performance Enhancement in GaN-on-Si HEMTs
Yeke Liu · Po-Yen Huang · Chun Chuang · Sih-Han Li 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年8月
对于射频应用的硅基氮化镓（GaN-on-Si）高电子迁移率晶体管（HEMT）而言，衬底损耗仍是一项关键挑战。在本研究中，我们通过实验验证了氮化镓/铝镓氮（GaN/AlGaN）背势垒（BB）界面处二维空穴气（2DHG）的形成，并首次证明了其在抑制射频衬底损耗方面的重要作用。我们提出了一种二维空穴气屏蔽模型，并通过技术计算机辅助设计（TCAD）仿真进行了验证。此外，我们引入了前偏置技术，可在工作偏置条件下直接观测二维空穴气。小信号建模和S参数测量显示，与无铝镓氮背势垒的器件相比，具有铝镓氮背势垒的器...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项GaN-on-Si HEMT器件的2DHG背势垒技术具有重要的战略价值。该技术通过在GaN/AlGaN界面形成二维空穴气体来抑制衬底损耗，使器件的截止频率和最大振荡频率分别提升7 GHz和15 GHz，同时改善了功率增益、功率附加效率和线性度指标。 对于阳光电源的核心...
大功率集成门极换流晶闸管
IGCT）的电-热-力耦合分析与建模
Xin Yan · Zhanqing Yu · Lu Qu · Zhizheng Gan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
集成门极换流晶闸管（IGCT）作为一种大功率电力电子器件，具备强关断能力、高浪涌承受能力和高耐压特性，在断路器和逆变器中应用广泛。由于IGCT属于全晶圆器件，其电流分布与结温分布对器件的可靠性至关重要。本文通过电-热-力多物理场耦合建模，深入分析了IGCT在运行过程中的物理特性及失效机理。
解读: IGCT作为大功率电力电子器件，在超大功率应用场景（如大型集中式光伏逆变器、高压大功率储能PCS及风电变流器）中具有替代传统IGBT的潜力。阳光电源在PowerTitan等大型储能系统及集中式逆变器领域处于行业领先地位，对功率器件的电-热-力耦合特性研究有助于提升系统在高功率密度下的可靠性设计。建议...
基于桥式换流支路的多端口混合直流断路器
Multi-Port Hybrid DC Circuit Breaker Based on Bridge Commutation Branch
Zhizheng Gan · Lu Qu · Zhanqing Yu · Xin Yan 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
柔性直流电网是支撑大规模新能源接入的关键。针对直流电网多线路交汇点故障隔离需求，本文提出一种基于桥式换流支路的多端口混合直流断路器。该拓扑通过优化换流支路结构，有效提升了直流故障电流的切断速度与可靠性，为直流配电及输电系统的保护提供了技术支撑。
解读: 该技术对阳光电源的直流侧保护具有重要参考价值。随着公司PowerTitan等大型储能系统及直流微网业务的扩展，直流侧故障保护是提升系统安全性的核心。该多端口混合直流断路器拓扑可优化直流汇流排的故障隔离方案，降低系统级联故障风险，特别适用于高压直流储能系统及直流配电网应用。建议研发团队关注其在减少功率...
固态直流断路器缓冲支路的设计与开发
Snubber Branch Design and Development of Solid-State DC Circuit Breaker
Xin Yan · Zhanqing Yu · Lu Qu · Zhizheng Gan 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种基于反向阻断集成门极换流晶闸管（RB-IGCT）的低压直流固态断路器。利用RB-IGCT的反向阻断能力简化了电路拓扑。此外，通过开发由金属氧化物压敏电阻（MOV）和电容组成的缓冲支路，进一步优化了断路过程。
解读: 该研究对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微电网解决方案具有重要参考价值。随着储能系统直流侧电压等级的提升，直流侧故障保护成为提升系统可靠性的关键。RB-IGCT的应用可简化PCS直流侧保护电路设计，降低损耗并提升功率密度。建议研发团队关注该缓冲支路设计方法，...
一种用于VSC直流电网的新型磁耦合故障限流器拓扑建模与设计
Topology Modeling and Design of a Novel Magnetic Coupling Fault Current Limiter for VSC DC Grids
Zipan Nie · Zhanqing Yu · Zhizheng Gan · Lu Qu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
在电压源换流器（VSC）直流电网中，直流故障限流器（FCL）是关键设备。它能在故障发生时有效抑制瞬态短路电流，保护换流器等核心设备，同时要求在正常运行下对系统影响最小。本文提出了一种新型磁耦合故障限流器拓扑，并对其建模与设计方法进行了深入研究。
解读: 该研究对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大型直流微网解决方案具有重要参考价值。随着直流电网规模扩大，直流侧故障保护是提升系统可靠性的核心挑战。该磁耦合限流器拓扑可优化PCS的短路保护策略，降低对功率器件的冲击，提升系统在极端工况下的生存能力。建议研发团队关注其在...
基于正向衬底偏压的氮化镓高电子迁移率晶体管中的载流子输运特性
Charge Transport in GaN High Electron Mobility Transistor With Positive Substrate Bias
Peng Huang · Matthew D. Smith · Michael J. Uren · Zequan Chen 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年6月
采用高达 +600 V 的正衬底偏压，对额定电压为 650 V 的氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT）中的电荷输运进行了研究。正衬底偏压导致沟道电流减小，这归因于缓冲层中存储了负电荷，使得二维电子气（2DEG）沟道密度降低了超过 50%。通过在衬底偏压应力后测量恢复瞬态，研究了累积电荷的动力学特性，当衬底应力偏压 > +200 V 时，恢复时间超过 1000 秒。在正衬底偏压应力之后，立即施加短时间的负衬底偏压，可显著缩短恢复时间。本文给出了全面的解释，这需要详细了解外延层叠结构中各层...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于GaN HEMT器件在正衬底偏压下电荷传输特性的研究具有重要的工程应用价值。GaN功率器件凭借其高开关频率、低导通损耗和高功率密度特性，已成为我司光伏逆变器和储能变流器产品实现高效率、小型化的关键技术路径。 该研究揭示的正衬底偏压导致沟道电流下降、二维电子气密度降...
一种基于复合IGCT的新型振荡换流固态直流断路器
A Novel Oscillating-Commutation Solid-State DC Breaker Based on Compound IGCTs
Xin Yan · Zhanqing Yu · Lu Qu · Zhizheng Gan 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
针对中压直流系统短路故障电流上升率快的问题，提出了一种基于复合IGCT的新型振荡换流固态直流断路器。该断路器具有动作速度快、可靠性高的特点，能够有效限制故障峰值电流，适用于中压直流配电及储能系统保护。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan及PowerStack等大容量储能系统具有重要参考价值。随着储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）发展，直流侧故障保护是系统安全的核心。IGCT作为高压大功率器件，其在固态断路器中的应用能显著提升直流侧故障切断速度，减少对PCS功率模块的冲击。建议研发团队...
基于磁耦合限流与耗散的直流断路协调方法
Coordinated DC Interruption Method Based on Magnetic Coupling Current-Limiting and Dissipation
Zhizheng Gan · Zhanqing Yu · Zipan Nie · Lu Qu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
柔性直流电网对大规模新能源接入至关重要。为保障直流电网稳定运行，需利用直流断路器（DCCB）进行故障隔离。针对当前DCCB成本高、断流能力受限的问题，本文提出了一种故障限流器（FCL）与DCCB的协调控制方法，通过磁耦合限流与耗散技术，有效提升了直流电网的故障处理能力与经济性。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan及大型储能系统（ESS）具有重要参考价值。随着储能电站直流侧电压等级的提升，直流侧故障保护成为系统安全的核心。该研究提出的限流与断路协调方案，可优化阳光电源大功率PCS的直流侧保护逻辑，降低对昂贵直流断路器的依赖，提升系统整体经济性。建议研发团队关注该磁耦合限流...
用于高功率密度LLC谐振变换器的分数匝平面变压器设计与实现
Design and Implementation of a Planar Transformer With Fractional Turns for High Power Density LLC Resonant Converters
Yu-Chen Liu · Chen Chen · Kai-De Chen · Yong-Long Syu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
本文提出了一种兆赫兹级开关频率的隔离型LLC谐振变换器，可在全负载范围内实现零电压开关（ZVS）。通过采用氮化镓（GaN）宽禁带器件替代传统硅器件以降低开关损耗，并设计了一种次级绕组长度缩短的平面变压器结构，有效提升了变换器的功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能PCS产品具有重要参考价值。随着户用市场对设备体积和功率密度要求的不断提高，兆赫兹级LLC拓扑结合GaN器件是实现小型化的关键路径。文中提出的分数匝平面变压器设计方案，可优化高频下的磁性元件损耗与散热，建议研发团队在下一代高功率密度户用逆变器及微型逆变器产品...
经济高效的混合型换流器用于大规模远海风电传输
Cost-Efficient Hybrid Converter for Large-Scale Offshore Wind Power Transmission
Huichen Gan · Huangqing Xiao · Ying Huang · Lidong Zhang · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年4月
随着海上风电场规模和距离的增大，亟需更经济可靠的换流技术用于远海风电高压直流输电系统。本文提出一种基于二极管整流单元（DRU）与模块化多电平换流器（MMC）并联的混合型换流器拓扑。相比DRU与MMC站级并联方案，该方案省去DRU侧工频变压器，且避免谐波流经剩余换流变压器，同时降低子模块电容需求，有利于降低成本。建立了混合换流器的数学模型，分析其工作原理与谐波传递特性，并提出有功功率协调控制与谐波抑制策略。基于PSCAD/EMTDC对1000 MW海上风电并网系统的仿真验证了方案的有效性，进一步的...
解读: 该混合型换流器技术对阳光电源的大功率储能和海上风电产品具有重要参考价值。DRU与MMC并联的创新拓扑可应用于PowerTitan储能系统的高压直流接口设计,有助于降低系统成本和提升可靠性。其谐波抑制策略可优化ST系列储能变流器的并网性能。该方案省去工频变压器的设计思路,对简化阳光电源储能系统的拓扑结...
第 2 / 3 页