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基于关断米勒平台电压的SiC MOSFET在线结温监测方法
Online Junction Temperature Monitoring Method for SiC MOSFETs Based on Turn-Off Miller Plateau Voltage
Yuhua Quan · Ruiyan Pan · Tiantian Liu · Xuetong Zhou 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文研究了基于关断米勒平台电压（VMP,off）的SiC MOSFET在线结温监测技术。研究发现，随着结温升高，VMP,off呈现下降趋势且持续时间延长，这有助于在较小的关断电阻（Rg,off）下提高采样精度。文章提出了一种新型的VMP,off提取方法，实现了对SiC器件运行状态的实时监测。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。随着公司组串式逆变器和PowerTitan系列储能系统向高功率密度、高效率方向演进，SiC器件的应用日益广泛。结温是影响SiC器件寿命和可靠性的关键因素，该在线监测方法无需额外传感器，通过提取米勒平台电压即可实现实时热管理，能够显著提升逆变器及PCS在...
面向功率耦合指标
PCI）的复杂线路阻抗下逆变器微电网稳定性分析与交互控制设计
Siqi Fu · Yao Sun · Xiaochao Hou · Feng Zhou 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
在以变换器为基础的可再生能源分布式电网中，构网型逆变器是关键组件。在不同线路阻抗下，特定的控制策略可能因复杂的功率耦合导致系统不稳定。因此，本文通过充分考虑定量功率耦合，研究了逆变器的运行边界及控制规则。
解读: 该研究直接服务于阳光电源构网型（Grid-forming）技术的发展。随着PowerTitan等储能系统及大型地面光伏电站越来越多地接入弱电网，复杂的线路阻抗耦合成为影响系统稳定性的核心挑战。本文提出的PCI指标及交互控制设计，可优化阳光电源组串式逆变器与储能变流器（PCS）的控制算法，提升产品在弱...
直流馈电电机驱动系统中直流和交流侧集成共模电感的设计：结构、建模与优化方法
Design of Integrated CM Inductors on Both DC and AC Sides for DC-Fed Motor Drive Systems: Structure, Modeling, and Optimization Method
Anyu Wang · Yang Zhou · Zichun Li · Genzhai Peng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
针对逆变器两侧的滤波需求，本文提出通过耦合磁路集成直流与交流共模（CM）电感，以减小整体尺寸。与离散电感优化相比，耦合共模电感的设计涉及更多变量与约束。研究重点在于如何平衡磁路耦合带来的复杂性与滤波性能，实现功率密度最大化。
解读: 该技术对于阳光电源的组串式逆变器及储能PCS产品具有重要参考价值。随着光伏与储能系统对功率密度要求的不断提高，电磁兼容（EMC）设计成为瓶颈。通过磁集成技术将直流侧与交流侧共模电感合二为一，可显著降低逆变器内部空间占用，减轻整机重量，降低物料成本。建议研发团队在下一代高功率密度组串式逆变器及Powe...
一种适用于平面变压器应用的低漏感部分交错绕组结构设计方法
A Design Method of Partially Interleaved Winding Structure With Low Leakage Inductance for Planar Transformer Application
Xuetong Zhou · Yufei Tian · Yuhua Quan · Xuefei Zhang 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
针对匝比非1:1的平面变压器，全交错绕组结构并非漏感最优。本文提出了一种部分交错绕组设计方法，通过磁动势分析，实现了任意匝比下的漏感最小化，为高功率密度变换器设计提供了理论指导。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的高功率密度电力电子产品研发。在组串式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中，高频磁性元件的体积与效率是提升功率密度的关键。通过优化平面变压器的漏感，可显著降低开关损耗并改善变换器（如LLC谐振或双向DC-DC）的动态性能。建议研发团队在...
p-GaN HEMT与反并联横向整流器的单片集成以降低负阻效应
Monolithic Integration of p-GaN HEMT With Antiparallel Lateral Rectifier to Reduce the Negative Resistance Effect
Yufei Tian · Ruiyan Pan · Lingyan Shen · Xuetong Zhou 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
p-GaN HEMT在桥式拓扑中常作为续流管使用，但在死区时间内易出现漏源电压与栅极电压振荡，引发电磁干扰。本文提出了一种单片集成反并联横向整流器的方法，有效抑制了p-GaN HEMT在死区期间的负阻效应及相关振荡问题。
解读: 该研究针对宽禁带半导体GaN器件在桥式拓扑中的高频振荡问题，提出了单片集成解决方案，对阳光电源的组串式逆变器及户用光伏逆变器的高频化设计具有重要参考价值。随着阳光电源产品向更高功率密度和更高开关频率演进，GaN器件的应用日益广泛。该技术能有效降低电磁干扰（EMI），提升系统可靠性，建议研发团队关注该...
基于五自由度调制的NPC三电平DAB变换器损耗平衡与瞬态直流偏置抑制策略
Loss Balance and Transient DC-Bias Suppression Strategies in Three-Level DAB Converters Modulated With Five DoFs
Zhichen Feng · Huiqing Wen · Qinglei Bu · Yinxiao Zhu 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
本文针对三电平（3L）中点钳位（NPC）双有源桥（DAB）变换器，探讨了五自由度PWM调制技术。该技术虽提升了对高直流母线电压的适应性及控制灵活性，但易导致内管与外管间的损耗不平衡及直流偏置问题。文章提出了相应的平衡与抑制策略，以优化变换器性能。
解读: 该研究直接关联阳光电源的储能变流器（PCS）及高压光伏逆变器技术。随着储能系统向高压化（如PowerTitan系列）发展，三电平NPC拓扑在提升效率和功率密度方面具有显著优势。五自由度调制策略能有效解决高压应用中功率器件（IGBT/SiC）的损耗不均问题，延长系统寿命。建议研发团队关注该调制策略在提...
一种利用源极寄生电阻和电感提取SiC功率MOSFET漏极电流的技术
A Drain Current Extraction Technique Using Source Parasitic Resistance and Inductance in SiC Power MOSFETs
Tiantian Liu · Yuhua Quan · Xuetong Zhou · Yufei Tian 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
为实时监测碳化硅（SiC）功率MOSFET的运行状态，本文提出了一种基于封装寄生参数的在路漏极电流提取技术。通过对开尔文源极与功率源极之间的连接进行建模，将其等效为串联的电阻（RSS）和电感（LSS）。通过对RSS和LSS两端的电压进行积分和采样，可实现对漏极电流的实时重构。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高的应用价值。随着公司在光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统中大规模应用SiC功率模块，实现对器件电流的实时、高精度监测对于提升系统可靠性和故障诊断能力至关重要。该方法无需额外的电流传感器，有助于降低系统成本并减小体积。建议研发团队将其集成至...
基于主动环流注入和桥臂电压调节的双极型模块化固态变压器运行与控制
Operation and Control of Bipolar-Type Modular Solid State Transformer With Active Circulating Current Injection and Arm Voltage Adjusting Method
Jianqiao Zhou · Jianwen Zhang · Jiacheng Wang · Gang Shi 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
本文提出了一种双极型模块化固态变压器（BM-SST），基于模块化多电平变换器（MMC）架构。该拓扑不仅具备中压交流和直流端口，还可直接提供双极性低压直流（BLVdc）端口，以满足分布式能源及负载的多样化需求。通过主动环流注入和桥臂电压调节策略，有效提升了系统的运行性能与控制灵活性。
解读: 该技术属于电力电子变换领域的前沿拓扑，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及未来中压直流配电网业务具有参考价值。虽然目前阳光电源产品线以组串式逆变器和储能PCS为主，但随着电网向高压直流化发展，MMC架构及固态变压器技术在大型储能电站并网及直流微电网应用中具有潜在的技术储备意义。建议关...
具备纳秒级反向恢复与强浪涌电流能力的1.37 kV/12 A NiO/β-Ga2O3异质结二极管
1.37 kV/12 A NiO/β-Ga2O3 Heterojunction Diode With Nanosecond Reverse Recovery and Rugged Surge-Current Capability
Hehe Gong · Feng Zhou · Weizong Xu · Xinxin Yu 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
本文展示了一种NiO/Ga2O3 p-n异质结二极管（HJD），在实现快速反向恢复特性与强浪涌电流承受能力之间取得了优异平衡。该器件通过双层p-NiO结构设计，在1.37 kV的高压下表现出优异的动态性能与可靠性，为氧化镓功率电子技术的发展提供了重要参考。
解读: 氧化镓（Ga2O3）作为超宽禁带半导体，在未来高压、高效率功率变换领域具有巨大潜力。对于阳光电源而言，该技术目前处于前沿研究阶段，短期内主要影响组串式逆变器及PowerTitan储能变流器（PCS）中功率模块的选型演进。虽然目前SiC和GaN是主流，但Ga2O3在耐压和成本方面具备长期替代优势。建议...
具有98.5%转换效率和百万次过压耐受能力的1.95-kV斜面台面NiO/β-Ga2O3异质结二极管
1.95-kV Beveled-Mesa NiO/β-Ga2O3 Heterojunction Diode With 98.5% Conversion Efficiency and Over Million-Times Overvoltage Ruggedness
Feng Zhou · Hehe Gong · Weizong Xu · Xinxin Yu 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年2月
氧化镓（Ga2O3）功率二极管的发展受限于系统级应用性能评估与可靠性验证的缺失。本文通过将斜面台面NiO/Ga2O3 p-n异质结二极管（HJD）应用于500W功率因数校正（PFC）电路，验证了其在高压环境下的优异性能与可靠性，为该器件的商业化进程提供了关键支撑。
解读: 氧化镓作为超宽禁带半导体，在提升功率密度和耐压水平方面具有巨大潜力。对于阳光电源而言，该技术若实现商业化，可显著优化组串式逆变器及户用储能系统中的PFC级电路效率，进一步缩小功率模块体积。建议研发团队持续关注其在高温、高压下的长期可靠性表现，评估其在未来高压光伏系统及下一代高密度储能变流器（PCS）...
具有非钳位感性开关和紫外脉冲激光辐照下抗浪涌能量能力的高鲁棒性p-GaN栅极HEMT
Highly Robust p-GaN Gate HEMT With Surge-Energy Ruggedness Under Unclamped Inductive Switching and UV Pulse Laser Irradiation
Feng Zhou · Tianyang Zhou · Can Zou · Rong Yu 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2024年11月
非雪崩型 p - GaN 栅高电子迁移率晶体管（HEMT）对于动态过电压（ ${V}_{\text {over.}}\text {)}$ ）和瞬态浪涌能量（ ${E}_{\text {sur.}}\text {)}$ ）冲击的鲁棒性对于器件应用至关重要，尤其对于高功率开关应用而言。在本研究中，通过精心构建从漏极到源极的能量耗散通道，所提出的器件成功具备了承受动态过电压并安全耗散浪涌能量的能力，实现了 1.85 kV 的最大动态过电压（ ${V}_{\text {over.}}$ ）和 11.7 ...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项p-GaN栅极HEMT器件的鲁棒性突破具有重要战略意义。该技术在非雪崩模式下实现了1.85kV的动态过压承受能力和11.7 J/cm²的浪涌能量耐受度，这一性能指标直接契合我们光伏逆变器和储能变流器在实际工况中面临的关键痛点。 在光伏逆变器应用中，电网扰动、雷击浪涌和...
具有纳秒级开关特性和鲁棒过压能力的1.2 kV/25 A增强型P-N结/AlGaN/GaN HEMT
1.2 kV/25 A Normally off P-N Junction/AlGaN/GaN HEMTs With Nanosecond Switching Characteristics and Robust Overvoltage Capability
Feng Zhou · Weizong Xu · Fangfang Ren · Yuanyang Xia 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
本文提出了一种基于P-N结栅极结构的1.2 kV/25 A增强型GaN HEMT。该器件具备18.2 V的栅极击穿电压和1.7 V的正阈值电压，提供了宽广的栅极偏置窗口。实验表明，该器件在10 V栅极驱动电压下表现出优异的纳秒级开关特性和极强的过压耐受能力，为高压功率转换应用提供了新方案。
解读: 该技术对阳光电源的功率电子产品线具有重要意义。1.2 kV/25 A的增强型GaN器件在高频化、小型化方面优势显著，特别适用于户用光伏逆变器及小型化储能变流器（PCS）的功率级设计。其高栅极击穿电压提升了驱动电路的可靠性，有助于降低系统损耗并提高功率密度。建议研发团队关注该器件在高频DC-DC变换器...
具有5.18 GW/cm²创纪录巴利加优值
BFOM）的2.41 kV垂直结构P-NiO/n-Ga2O3异质结二极管
Yuangang Wang · Hehe Gong · Yuanjie Lv · Xingchang Fu 等14人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
本文展示了采用复合终端结构（p-NiO结终端扩展JTE和小角度斜角场板BFP）的高性能p-NiO/β-Ga2O3异质结二极管。通过引入p-NiO JTE结构，器件击穿电压从955V提升至1945V，结合BFP技术进一步实现了2.41kV的击穿电压及5.18 GW/cm²的巴利加优值，展现了氧化镓器件在高压功率电子领域的巨大潜力。
解读: 氧化镓（Ga2O3）作为超宽禁带半导体，其理论击穿场强远超SiC和GaN，是未来高压功率器件的重要演进方向。对于阳光电源而言，该技术若实现产业化，将显著提升组串式光伏逆变器和PowerTitan系列储能变流器（PCS）的功率密度与效率，并降低散热系统成本。建议研发团队持续跟踪氧化镓材料的晶圆制备工艺...
基于深度学习的光伏组件缺陷红外图像智能识别系统
Research on Measurement Techniques for Integrated Optical Waveguide-Based Electric Field Sensors
Feng Zhou · Zhenghao Chai · Yinglong Diao · Zhaozhi Long · IEEE Access · 2025年5月
光伏组件红外检测可发现隐性缺陷,但人工判读效率低。本文提出基于深度卷积神经网络的红外图像缺陷识别系统,通过大规模数据集训练实现热斑、隐裂、旁路二极管失效等缺陷的自动分类。
解读: 该红外智能检测技术可应用于阳光电源光伏电站运维巡检。通过无人机红外成像和AI自动识别,提升缺陷检测效率和准确率,降低人工巡检成本,为大型地面光伏电站提供高效的智能运维工具。...
基于强化学习的主动模型变化死区控制用于含恒功率负载的直流微电网储能系统
Reinforcement Learning Based Active Model Variation Deadbeat Control for Energy Storage System in DC Microgrids With Constant Power Loads
Xibeng Zhang · Pengpeng Li · Yanyu Zhang · Darong Huang 等8人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年10月 · Vol.73
针对直流微电网中恒功率负载与模型失配引发的电流纹波和电压波动问题，本文提出一种基于强化学习的主动模型变化死区控制（RL-AMVDB），动态优化电流环模型参数。仿真与硬件实验表明，该方法显著降低电流纹波（最高20%）及电压波动，提升动态响应性能。
解读: 该研究直接支撑阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统在直流微电网场景下的高鲁棒性控制需求，尤其适用于含大量CPL（如数据中心、充电桩集群）的用户侧/电网侧储能项目。RL-AMVDB可嵌入iSolarCloud智能平台实现自适应参数整定，建议在新一代构网型PCS固件升级中集成该算法，并面...
基于衬底电容耦合模型的浮空衬底p-GaN HEMT动态性能分析
Dynamic Performance Analysis of p-GaN HEMTs With Floating Substrates by Substrate Capacitance Coupling Model
Wenyao Feng · Lingyan Shen · Xuetong Zhou · Yufei Tian 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年3月
对具有浮动衬底的 p - 氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT）组件的动态特性进行了全面而深入的评估，并与传统应用中具有源极连接衬底的器件进行了对比。深入分析表明，两种器件具有相似的退化模式，但在瞬态应力下动态性能的恶化程度不同。实验结果显示，在 200 V 的 ${V}_{\text {DS,off}}$ 应力下，具有浮动衬底的器件的 ${V}_{\text {TH}}$ 漂移为 2.6 V，导通电阻 ${R}_{\text {on}}$ 退化 30%，而具有源极连接衬底的器件的 ${...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于浮置衬底p-GaN HEMT器件动态特性的研究具有重要的技术参考价值。GaN功率器件是新一代光伏逆变器和储能变流器的核心开关元件，直接影响系统的功率密度、转换效率和可靠性。 该研究揭示了浮置衬底与源极连接衬底两种封装方案在动态性能上的显著差异。实验数据表明，在20...
一种用于波浪能转换装置PTO系统的新型二维查表法MPPT设计与实验
Design and Experiment of a Novel 2-D Lookup Table MPPT for the PTO System of WECs
Weixing Chen · Yongjun Feng · Qingshu Liu · Chong Zhu 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年12月
功率输出（PTO）系统是波浪能转换装置（WEC）的核心单元。引入最大功率点跟踪（MPPT）技术可显著提升能量捕获效率，对现场运行的WEC尤为重要。传统在线MPPT算法在应用于WEC时面临响应慢、精度低和步长敏感等问题。本文提出一种新型二维查表法MPPT，通过建立发电机转速与外部负载对应的二维最大功率点映射表，避免了对波浪周期、幅值等参数的观测与识别，适用于随机波况。仿真与实验结果表明，相比传统在线MPPT，该方法电能捕获效率提升超过150%，具有快速、高效且准确的响应特性。
解读: 该二维查表法MPPT技术对阳光电源多条产品线具有重要借鉴价值。在ST系列储能变流器中，可借鉴其快速响应特性优化多变工况下的功率跟踪，特别是应对电网频繁波动场景。对于SG系列光伏逆变器，该方法通过预建映射表避免实时扰动观察，可显著提升复杂遮挡、快速云影变化等非理想工况下的MPPT效率，响应速度比传统P...
在10⁷ ions/cm²注量和82.1 MeV⋅cm²/mg LET环境下抗辐照的1.4-kV β-Ga₂O₃异质结势垒肖特基二极管
1.4-kV Irradiation-Hardened β-Ga₂O₃ Heterojunction Barrier Schottky Diode Under 10⁷ ions/cm² Fluence and 82.1 MeV⋅cm²/mg LET Environments
Na Sun · Zhengliang Zhang · Feng Zhou · Tianqi Wang 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年5月
空间环境中重离子辐照引发的单粒子烧毁（SEB）对航空航天电力电子器件构成了重大威胁。本研究展示了具有卓越单粒子烧毁能力的抗辐照 $\beta $ -Ga₂O₃异质结势垒肖特基（HJBS）二极管。该器件设计采用了由 p 型氧化镍（NiO）填充的微米级深沟槽以及高介电常数钛酸钡（BaTiO₃）场板（FP）边缘终端结构。这种架构在单粒子辐照期间，通过具有低欧姆接触电阻的嵌入式沟槽 Ni/p - NiO 有效地提取辐射诱导的正电荷（空穴），通过精心设计的电荷泄放路径显著减轻了电荷聚集，同时最大限度地减少...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项1.4kV抗辐照β-Ga₂O₃异质结势垒肖特基二极管技术具有重要的战略参考价值，但其应用场景与公司当前主营业务存在显著差异。 该技术的核心突破在于解决航天环境下重离子辐照引发的单粒子烧毁问题，通过深沟槽p型NiO填充和高介电常数BaTiO3场板设计，实现了超过1.4k...
通过漏极侧薄p-GaN结构设计抑制蓝宝石基1200 V增强型GaN HEMT的动态电阻退化
Suppression of Dynamic Resistance Degradation in 1200-V GaN-on-Sapphire E-Mode GaN HEMTs by Drain-Side Thin p-GaN Design
Wenfeng Wang · Feng Zhou · Junfan Qian · Can Zou 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年2月
动态电阻退化受陷阱效应影响显著，是横向AlGaN/GaN功率器件在高压高频应用中的关键挑战。本文提出一种具有漏极侧薄p-GaN（DST）结构的增强型p-GaN栅HEMT。DST结构通过从漏极侧p-GaN注入空穴抑制动态电阻退化，同时减薄p-GaN层可显著改善导通态电流特性。该减薄工艺与源/漏欧姆接触刻蚀同步进行，兼容现有工艺平台。电路级测试表明，蓝宝石基DST-HEMT在1200 V关断偏压下动态电阻退化极小，性能媲美垂直GaN-on-GaN器件，并展现出优良的动态开关能力，凸显其在高压大功率应...
解读: 该漏极侧薄p-GaN技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。DST-HEMT在1200V高压下实现极低动态电阻退化，可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列1500V光伏逆变器的功率模块设计，提升高频开关性能。相比传统GaN器件，该技术通过空穴注入抑制陷阱效应，改善导通损耗，可优化三电平拓扑效率。蓝...
用于小型出行工具高度集成电力电子的裸芯片嵌入技术
Bare-Die Embedding Technique for Highly Integrated Power Electronics for Small Mobility
Shahid Aziz Khan · Feng Zhou · Mengqi Wang · DucDung Le 等5人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年1月
电动滑板车等小型移动交通工具正成为向电动化交通转型的重要组成部分。然而，续航里程有限和缺乏车载充电能力是其广泛应用面临的主要挑战，这是由于小型移动交通工具底盘上用于安装电力电子单元和电池的空间有限所致。本研究引入了一种新的裸芯片嵌入式印刷电路板（PCB）封装技术，该技术可确保电力电子单元实现非常紧凑、高功率密度的集成化设计。该设计将开关器件的裸芯片嵌入到PCB层中，并使用多层结构进行布线和散热。采用胃细胞法将硅（Si）MOSFET裸芯片嵌入到FR4层中，通过激光钻孔微过孔和铜填充实现电气连接和散...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项裸芯片嵌入式PCB封装技术具有重要的战略价值和应用潜力。该技术通过将功率器件裸芯片直接嵌入多层PCB结构，实现了74%的寄生电感降低和113%的功率密度提升，这与我们在光伏逆变器、储能变流器等核心产品上追求的小型化、高效化目标高度契合。 在光伏逆变器领域，特别是户用和...
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