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E类DC-DC变换器的变开关频率开关控制
Variable Switching Frequency ON–OFF Control for Class E DC–DC Converter
Ying Li · Xinbo Ruan · Li Zhang · Jiandong Dai 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年9月
本文研究了在20MHz开关频率下运行的开关控制型E类DC-DC变换器的效率提升问题。研究发现，在开关控制模式下，变换器在导通期间的输入功率随输入电压升高而增加，通过提高开关频率可有效降低该功率。基于此发现，提出了一种变开关频率控制策略。
解读: 该文献探讨的20MHz超高频E类变换器技术，目前主要应用于射频或极小功率电源领域，与阳光电源现有的光伏逆变器（组串式/集中式）及储能系统（PowerTitan/PowerStack）主流功率等级（kW至MW级）存在较大技术跨度。虽然该高频化思路对提升功率密度有参考价值，但考虑到目前电力电子器件在高频...
一种无升压电感、无电解电容的单级双向隔离式AC-DC变换器
A Boost-Inductorless Electrolytic-Capacitorless Single-Stage Bidirectional Isolated AC–DC Converter
Yutan Zhang · Wendi Song · Weijie Hua · Guoce Li 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
随着宽禁带器件的发展，双向隔离式AC-DC变换器成为电动汽车充电和储能应用中实现高功率密度和高效率的理想方案。针对现有单级或两级变换器中升压电感循环电流损耗大的问题，本文提出了一种新型拓扑，通过去除升压电感和电解电容，显著提升了系统的紧凑性和可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩及储能系统（如PowerTitan、PowerStack）具有重要参考价值。通过去除升压电感和电解电容，不仅能有效减小PCS模块的体积，提升功率密度，还能规避电解电容寿命瓶颈，显著增强系统在极端环境下的可靠性。建议研发团队评估该拓扑在中小功率充电桩及户用储能PCS中的...
基于新型Fowler–Nordheim定位方法研究浪涌电流引起的SiC MOSFET沟槽栅极退化
Investigation of Inrush Current Induced Trench Gate Degradation Inside SiC Mosfet by New Fowler–Nordheim Localization Methodology
Hanqing Zhao · Xuan Li · Yifan Wu · Rui Yang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文深入研究了不同关断栅源电压（VGS）下，SiC MOSFET沟槽栅极在浪涌电流作用下的退化机制。通过引入预处理技术确保栅极相关参数测量的准确性，排除了可恢复成分的干扰。同时，提出了一种新的Fowler–Nordheim定位方法，用于分析栅极氧化层的退化特性。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器及PowerTitan等储能系统中大规模应用SiC MOSFET以提升功率密度和效率，器件的长期可靠性至关重要。浪涌电流引起的栅极退化直接影响产品在复杂电网环境下的寿命。本文提出的Fowler–Nordheim定位方法可作为研发阶段功率模块可靠性评估的有效手段，帮助优化驱动...
一种具有耦合效应的新型ZVZCT Boost变换器设计与分析
Design and Analysis of a Novel ZVZCT Boost Converter With Coupling Effect
Xi Zhang · Wei Qian · Zhe Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年12月
本文提出了一种利用耦合电感的新型零电压零电流转换（ZVZCT）Boost DC-DC变换器。该拓扑实现了主开关管的ZVZCT开通与ZVS关断，辅助开关管实现了ZCS开通与ZVS关断，主二极管实现了ZVT开通与ZCS关断，有效降低了开关损耗。
解读: 该研究提出的ZVZCT Boost拓扑通过软开关技术显著降低了开关损耗，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升压级具有重要参考价值。在追求更高功率密度和转换效率的趋势下，该拓扑有助于优化逆变器内部Boost电路的散热设计，提升整机效率。建议研发团队评估该耦合电感方案在...
基于滑模控制反馈线性化的光伏系统低电压穿越动态性能提升
Dynamic Performance Improving Sliding-Mode Control-Based Feedback Linearization for PV System Under LVRT Condition
Yajing Zhang · Jing Wang · Hong Li · Trillion Q. Zheng 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
随着大型并网光伏系统功率的增加，低电压穿越（LVRT）受到广泛关注。传统基于额定电压设计的双闭环控制策略在LVRT工况下响应缓慢且存在不稳定性。本文提出一种基于滑模控制的反馈线性化方法，旨在提升光伏系统在电网故障下的动态响应性能与稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的集中式光伏逆变器（如SG系列）及大型组串式逆变器具有重要参考价值。在电网故障频繁的地区，提升LVRT期间的动态响应速度是确保电站并网合规性的核心。滑模控制与反馈线性化的结合，能有效解决传统PI控制在极端电压跌落下的非线性响应瓶颈，显著增强逆变器在弱电网环境下的鲁棒性。建议研发团队在...
具有变压器绕组串并联自调节
SPAR）电流倍增整流器的交错式移相全桥变换器
Xinke Wu · Hui Chen · Junming Zhang · Fangzheng Peng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年9月
本文提出了一种具有变压器绕组串并联自调节（SPAR）电流倍增整流器的双相交错移相全桥变换器。通过在等效占空比小于0.25时使两个变压器的副边绕组并联，大于0.25时串联，该拓扑有效优化了变换器的效率和功率密度，解决了传统移相全桥在宽电压范围下的效率瓶颈。
解读: 该拓扑通过绕组串并联自调节技术，显著提升了DC-DC变换器在宽输入/输出电压范围下的效率，这对阳光电源的储能变流器（如ST系列PCS、PowerTitan）及大功率直流充电桩产品具有极高的参考价值。在储能系统中，电池电压随SOC变化较大，采用SPAR技术可优化DC-DC级效率，提升系统整体能效；在充...
用于电力电子封装的铜/功能化多壁碳纳米管复合浆料的低温烧结
Low-Temperature Sintering of Cu/Functionalized Multiwalled Carbon Nanotubes Composite Paste for Power Electronic Packaging
Lingmei Wu · Jing Qian · Fusheng Zhang · Jiabing Yu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
烧结铜因其低温键合和高温工作能力，被视为芯片互连最有前景的方案。本文通过烧结铜浆料及复合材料，实现了高强度的铜-铜接头及IGBT器件封装，进一步优化了现有烧结铜技术的性能，提升了功率电子封装的可靠性。
解读: 该技术直接关联阳光电源的核心产品线，特别是组串式逆变器、集中式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统中的功率模块封装。随着功率密度不断提升，IGBT/SiC模块的互连可靠性成为系统寿命的关键瓶颈。该低温烧结技术能有效降低封装应力，提升模块在极端工况下的热循环能力。建议研发部门关注...
用于GaN HEMT桥式电路串扰抑制的高频三电平栅极驱动器
High-Frequency Three-Level Gate Driver for GaN HEMT Bridge Crosstalk Suppression
Xiaonan Wang · Ming Tao · Jing Xiao · Deng Luo 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
为抑制氮化镓（GaN）桥式电路中的串扰问题，本文提出了一种新型高频三电平栅极驱动器（HFTGD），实现了高达5MHz开关频率下的串扰抑制。该驱动器通过电容-二极管电路产生负压，有效防止了正向串扰引起的器件误导通。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能产品中对功率密度要求的不断提升，GaN器件的应用成为提升效率和减小体积的关键。该文章提出的高频三电平栅极驱动技术，能够有效解决GaN在高频开关下的串扰误导通问题，对提升公司新一代高频化、小型化逆变器及充电桩产品的可靠性具有重要参考价值。建议研发团队关注该驱动架...
基于负载电流的自适应电压定位(AVP)控制的多相Buck变换器建模与设计
Modeling and Design of Load Current Based Adaptive Voltage Positioning (AVP) Control for Multiphase Buck Converter Using Digital Current Estimation Algorithm
Lingyun Li · Shen Xu · Haiqing Zhang · Yijie Qian 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种基于负载电流的自适应电压定位(AVP)控制方案。该方案直接利用负载电流作为电流注入信息，而非传统的电感电流反馈。该架构无需内电流环，系统带宽仅取决于电压环，从而有效提升了控制带宽与瞬态响应性能。
解读: 该技术主要针对多相Buck变换器的瞬态响应优化，虽然阳光电源的核心产品（如光伏逆变器、储能PCS）多采用多电平或三相拓扑，但该控制思想在户用光伏逆变器内部的DC-DC升压级或储能系统的DC-DC变换单元中具有参考价值。通过取消内电流环简化控制架构，有助于降低计算资源消耗，提升系统在高频开关下的动态响...
重复短路应力下P-GaN HEMT电参数退化研究
Understanding Electrical Parameter Degradations of P-GaN HEMT Under Repetitive Short-Circuit Stresses
Sheng Li · Siyang Liu · Chi Zhang · Le Qian 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
本文研究了P-GaN栅HEMT在重复短路应力下的静态与动态电参数退化，并首次区分了其退化机理。研究表明，短路应力会对栅极区域和接入区域造成损伤，从而导致器件性能漂移。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及高频化充电桩产品中对功率密度要求的提升，GaN器件的应用潜力巨大。本文揭示的P-GaN HEMT在短路应力下的退化机理，对于优化阳光电源逆变器及充电桩的驱动电路保护策略、提升系统可靠性具有重要参考价值。建议研发团队在后续高频功率模块设计中，重点关注短路保护响应速度与器件...
基于次级串联谐振电容电荷平衡与交换的LLCC谐振多输出DC/DC LED驱动器分析与设计
Analysis and Design Considerations of LLCC Resonant Multioutput DC/DC LED Driver With Charge Balancing and Exchanging of Secondary Series Resonant Capacitors
Xinke Wu · Chen Hu · Junming Zhang · Zhaoming Qian · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年2月
本文提出了一种基于次级谐振电容电荷交换与平衡原理的新型多输出LED驱动器整流电路。结合共地整流器与LLCC谐振拓扑，该方案实现了四路输出，并最小化了次级电荷平衡电容的数量。LLCC拓扑中的次级谐振电容可兼作直流隔直电容，有效提升了系统集成度与效率。
解读: 该文献探讨的LLCC谐振拓扑及多路输出电荷平衡技术，主要应用于高效率LED驱动领域。虽然与阳光电源核心的组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan储能系统在功率等级和应用场景上存在差异，但其提出的谐振网络优化与电荷平衡控制策略，对于提升电力电子变换器的功率密度和效率具有参考价值。建议研发团队关注...
基于隧道磁阻
TMR）且具备预测能力的SiC MOSFET模块短路与过流故障检测
Yuxin Feng · Shuai Shao · Jiakun Du · Qian Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
本文提出了一种基于隧道磁阻（TMR）传感器的SiC MOSFET模块短路与过流故障检测方案。通过将TMR传感器集成至SiC模块内部进行非侵入式电流测量，并将测量值与阈值对比，实现故障快速检测。该方法具备预测能力，可提升功率模块运行的安全性与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式光伏逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器）具有重要应用价值。随着公司产品向高功率密度、高开关频率的SiC方案演进，传统的去饱和检测法在响应速度和精度上存在瓶颈。TMR传感器提供的非侵入式、高带宽电流监测方案，能显著提升SiC功率模块在极端工况下的故障...
650V p-GaN HEMT单脉冲非钳位电感开关
UIS）失效机理与分析
Siyang Liu · Sheng Li · Chi Zhang · Ningbo Li 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
本文首次揭示了肖特基栅极p-GaN HEMT在单脉冲非钳位电感开关（UIS）下的耐受物理机制与失效机理。与Si/SiC器件不同，p-GaN HEMT通过将负载电感的能量存储在输出电容中来承受浪涌电流，而非通过雪崩击穿。
解读: GaN器件凭借高开关频率和高效率，是阳光电源未来提升户用光伏逆变器及小型化充电桩功率密度的关键技术方向。本文深入分析了p-GaN HEMT在极端工况下的UIS失效机理，对于优化逆变器功率模块的驱动电路设计、过压保护策略及可靠性评估具有重要指导意义。建议研发团队在后续高频化产品设计中，重点关注GaN器...
基于开关控制的E类DC-DC变换器优化参数设计与自适应占空比调节
Optimized Parameters Design and Adaptive Duty-Cycle Adjustment for Class E DC–DC Converter With on‐off Control
Ying Li · Xinbo Ruan · Li Zhang · Jiandong Dai 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年8月
本文针对E类DC-DC变换器，提出了一种优化的零电压开关（ZVS）运行条件，旨在最小化开关电压应力、均方根电流及电压谐波分量。通过优化开关时间，实现了在宽负载范围下的高效运行，并提出了自适应占空比调节策略，提升了变换器在开关控制模式下的性能。
解读: E类变换器凭借其高频特性，在小功率高频变换场景具有潜力。对于阳光电源而言，该技术可关注其在户用光伏优化器或小型化充电桩辅助电源中的应用，以提升功率密度。然而，由于E类变换器通常适用于固定频率或特定负载，在阳光电源主流的组串式逆变器（如SG系列）或大功率储能PCS（如PowerTitan）中，其应用受...
一种带占空比补偿的LLC谐振变换器数字同步整流控制策略
A Digital Synchronous Rectification Control Strategy With Duty-Ratio Compensation for LLC Resonant Converters
Haihong Qin · Yang Zhang · Zhenhua Ba · Ziyue Zhu 等6人 · IET Power Electronics · 2025年7月 · Vol.18
为缓解高频下的占空比损耗问题，本文提出一种通过补偿导通时间损失来调节开关时序的数字控制策略。通过分析高频下占空比损失的机理，建立了可实时量化不同负载和频率下导通时间损失的数学模型，并利用数字信号处理器对同步整流管的导通时间进行补偿与优化，从而提升变换器的效率与动态性能。
解读: 该LLC谐振变换器数字同步整流控制策略对阳光电源储能与充电产品线具有直接应用价值。在ST系列储能变流器的DC-DC隔离级，LLC拓扑广泛应用于宽电压范围的双向变换，本文提出的占空比补偿算法可通过DSP实时量化高频下的导通时间损失，优化同步整流管开关时序，有效提升轻载和变频工况下的转换效率。该技术可直...
基于虚拟电容的连续控制集模型预测控制DC-DC变换器噪声容忍策略
Noise Tolerance Strategy Based on Virtual Capacitor for DC–DC Converters With Continuous Control Set Model Predictive Control
Zheng Dong · Qian Chen · Jiawang Qin · Zhenbin Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
针对连续控制集模型预测控制（CCS-MPC）在DC-DC变换器应用中易受噪声干扰导致性能下降的问题，本文提出了一种基于虚拟电容的噪声容忍方法。该方法结构简单且有效，能够显著提升CCS-MPC在实际电力电子变换器中的鲁棒性与控制精度。
解读: 该研究直接针对DC-DC变换器的控制算法优化，对阳光电源的储能变流器（如PowerTitan、PowerStack系列）及光伏组串式逆变器中的DC-DC级具有重要参考价值。CCS-MPC算法在高性能变换器中应用广泛，但噪声敏感性一直是工程落地的痛点。引入“虚拟电容”策略可有效提升系统在复杂电磁环境下...
室温下电注入的GaN基光子晶体表面发射激光器
Room-temperature electrically injected GaN-based photonic-crystal surface-emitting lasers
Tong Xu1Meixin Feng2Xiujian Sun2Rui Xi2Xinchao Li2Shuming Zhang2Qian Sun2Xiaoqi Yu3Kanglin Xiong3Hui Yang4Xianfei Zhang5Zhuangpeng Guo5Peng Chen5 · 半导体学报 · 2025年9月 · Vol.46
光子晶体表面发射激光器（PCSELs）利用二维光子晶体的布拉格衍射实现高功率、低发散角的单模输出，近年来受到广泛关注[1-3]。2023年，京都大学报道了基于GaAs的945 nm PCSEL，在连续波（CW）工作模式下单模输出功率超过50 W，光束发散角窄至0.05°，亮度达到1 GW·cm⁻²·sr⁻¹，可与传统大体积激光器相媲美[4]。
解读: 该GaN基光子晶体表面发射激光器技术对阳光电源的GaN功率器件应用具有重要参考价值。虽然研究聚焦光电子领域，但其电注入结构设计、热管理方案及GaN材料的高温稳定性特性，可为ST系列储能变流器和SG光伏逆变器中的GaN功率模块散热优化提供借鉴。特别是其室温连续工作能力验证了GaN器件在高功率密度应用中...
一种融合三电平双 Boost 与 LLC 的光伏-电池系统三端口变换器
A Three-Port Converter by Merging Three-Level Dual-Boost With LLC for PV-Battery Systems
Shaofan Zhang · Ting Qian · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
本文提出了一种面向光伏（PV）-电池系统集成的新型三端口变换器（TPC）拓扑。通过开关器件复用，将三电平双 Boost 变换器与全桥 LLC 变换器集成，简化了功率转换过程并实现软开关，提升了效率与功率密度。三电平结构有效缓解电池放电电压波动，交错结构降低了光伏侧电流纹波，增强了系统稳定性。采用混合 PWM-PFM 控制策略，实现各端口独立高效的功率管理。理论分析与实验结果验证了该 TPC 设计的有效性。
解读: 该三端口变换器技术对阳光电源ST系列储能变流器及光储一体化产品具有重要应用价值。三电平双Boost与LLC谐振集成方案可直接应用于光伏-储能系统的功率变换级，通过器件复用提升功率密度，契合阳光电源PowerTitan大型储能系统的高集成度需求。交错三电平结构有效抑制光伏侧电流纹波，优化MPPT性能，...
光伏、储能、直流与灵活性系统的多端口协同控制策略及平滑运行模式切换
Multi-Port Collaborative Control Strategy With Smooth Operational Transitions for Photovoltaics, Energy Storage, Direct Current, and Flexibility System
Yun Zhang · Tong Li · Xiaodong Liu · Zhen Huang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
光伏、储能、直流与柔性（PEDF）系统需要对分布式光伏单元、分布式储能单元、直流配电单元和交流电网进行协调控制，以高效地为各类负载供电。本文基于双极直流母线架构设计了一种 PEDF 协同系统，同时考虑了端口特性、电压增益和控制复杂度等因素。此外，为防止传统协同控制在模式和控制回路转换过程中可能出现的潜在振荡，本文提出了一种具有平稳运行转换功能的多端口协同控制策略。最后，仿真和实验结果通过在各种工况下实现稳定的多端口运行和平稳的运行转换，验证了所提策略的可行性和有效性。
解读: 从阳光电源业务发展角度看，该论文提出的PEDF多端口协同控制策略与公司在光储一体化、微电网解决方案等核心业务方向高度契合。论文基于双极直流母线架构实现光伏、储能、直流配电与交流电网的协同控制，这与阳光电源正在推进的"光储充放"一体化系统具有显著的技术共性。 该技术的核心价值在于解决了传统多端口系统...
先进亚90纳米节点工艺中高压CMOS器件的实现与研究
Implementation and investigation of high voltage CMOS device in advanced Sub-90 nm node processes
Xin Huang · Yintong Zhang · Zhaozhao Xu · Ziquan Fang 等6人 · Solid-State Electronics · 2025年10月 · Vol.228
摘要 金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）器件的持续微缩加剧了短沟道效应（SCEs），例如热载流子注入（HCI）和阈值电压滚降，从而损害了器件的电学性能。尽管轻掺杂漏（LDD）工艺在现代CMOS制造中被广泛采用，但传统方法在先进工艺节点下难以维持良好的性能表现。本研究提出了一种新颖的高能量LDD技术，能够在不引入额外制造复杂性的前提下克服上述限制。通过严格的TCAD仿真验证，所提出的工艺展现出增强的器件稳定性以及改善的电学特性，包括更低的击穿电压波动、更优的阈值电压控制能力，以及更高的开...
解读: 该高压CMOS器件技术对阳光电源功率半导体应用具有重要参考价值。先进的LDD工艺可提升SiC/GaN驱动芯片的耐压特性和开关性能,直接优化ST系列PCS和SG系列逆变器中的功率器件可靠性。改进的短沟道效应控制技术可降低三电平拓扑中IGBT驱动电路的热载流子注入风险,提升1500V高压系统长期稳定性。...
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