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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...
一种具有低共模电压和低电压应力的三相Buck型PFC整流器混合PWM调制策略
A Hybrid PWM Pattern of Three-Phase Buck PFC Converter With Low Common-Mode Voltage and Low Voltage Stress
Sheng Su · Qiang Chen · Runsen Ma · Xing Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
针对高频高功率密度三相Buck型PFC整流器面临的共模电压高及开关器件电压应力大的问题，本文研究了不同PWM调制模式的影响，并分析了高频电流路径，提出了一种混合PWM调制策略以优化系统性能。
解读: 该研究针对Buck型PFC整流器的共模电压与电压应力优化，对阳光电源的组串式逆变器及储能变流器（PCS）具有重要参考价值。在追求更高功率密度的设计趋势下，降低共模噪声有助于简化EMI滤波器设计，减小体积与成本；而降低开关器件电压应力则能提升系统可靠性，并为使用更高电压等级的宽禁带半导体器件提供理论支...
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...
用于光伏组件的混合变压器ZVS/ZCS DC-DC变换器：磁性元件优化与功率器件利用率提升
Hybrid Transformer ZVS/ZCS DC–DC Converter With Optimized Magnetics and Improved Power Devices Utilization for Photovoltaic Module Applications
Bin Gu · Jason Dominic · Baifeng Chen · Lanhua Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年4月
本文提出了一种用于光伏组件的高升压比非隔离DC-DC变换器。该变换器通过混合变压器将谐振工作模式集成至传统的有源钳位耦合电感PWM变换器中，实现了有源开关的零电压开关（ZVS）开通及零电流开关（ZCS）关断，显著提升了变换效率与功率密度，适用于光伏发电系统。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器（String Inverter）及户用光伏解决方案具有极高的参考价值。通过混合变压器实现ZVS/ZCS软开关技术，能有效降低开关损耗，提升光伏组件侧DC-DC环节的转换效率，从而提高整机功率密度。在阳光电源追求更小体积、更高效率的户用及工商业组串式逆变器设计中，该拓扑...
氮化镓高电子迁移率晶体管
GaN-based HEMTs）击穿特性表征方法分析
Sheng Lei Zhao · Bin Hou · Wei Wei Chen · Min Han Mi 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年2月
本文通过研究关断状态漏电流和击穿曲线，分析了GaN HEMT的击穿特性表征方法。研究发现，在七种常规击穿曲线中，仅有两种能通过传统三端击穿表征方法合理呈现，并针对其余五种击穿类型进行了深入探讨。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化充电桩领域对功率密度要求的不断提升，GaN器件的应用成为关键技术趋势。本文提出的击穿特性表征方法，对于优化阳光电源功率模块的选型、提升高频变换器的可靠性设计具有重要参考价值。建议研发团队将此表征方法引入GaN器件的入库测试与失效分析流程中，以更精准地评估器件在极端...
一种用于片上Buck变换器的电流模式自适应导通时间控制器中的新型动态斜坡谷值控制
A Novel Dynamic Ramp Valley Control in a Current-Mode Adaptive On-Time Controller for the On-Chip Buck Converter
Wen-Wei Chen · Jih-Sheng Lai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年6月
本文提出了一种用于片上Buck变换器的电流模式自适应导通时间控制器中的新型动态斜坡谷值控制技术。该方法通过引入采样保持电路、比较器及斜坡谷值控制逻辑，有效避免了负载突变时产生的错误脉冲信号，显著提升了系统稳定性并降低了负载突变下的输出电压波动。
解读: 该技术主要针对芯片级（On-chip）电源管理集成电路（PMIC）的控制优化，属于电力电子底层控制理论。对于阳光电源而言，该技术可作为公司在研发高功率密度、高集成度逆变器及储能PCS内部辅助电源系统（Auxiliary Power Supply）时的参考。通过优化辅助电源的瞬态响应，可提升控制板在复...
中压级联三电平中点钳位变换器直流电压不平衡分析与抑制
Analysis and Mitigation of DC Voltage Imbalance for Medium-Voltage Cascaded Three-Level Neutral-Point-Clamped Converters
Jinlei Chen · Wenlong Ming · Carlos Ernesto Ugalde-Loo · Sheng Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
级联三电平中点钳位（3L-NPC）变换器是中压直流（MVdc）应用的重要方案。相比模块化多电平变换器（MMC），其成本优势明显，已应用于英国ANGLE-DC等示范项目。本文重点研究了子模块间的直流电压不平衡问题及其抑制策略，旨在提升中压电力转换系统的稳定性和可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的中压大功率储能系统（如PowerTitan系列）及大型光伏并网方案具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向更高电压等级发展，级联多电平拓扑是提升功率密度和降低成本的关键路径。文中探讨的直流电压平衡控制策略，可直接优化阳光电源PCS产品的控制算法，提升系统在复杂工况下的直流侧稳定性，减...
面向USB PD应用的变频峰值电流控制反激变换器统一小信号模型与补偿器设计
Unified Small-Signal Model and Compensator Design of Flyback Converter With Peak-Current Control at Variable Frequency for USB Power Delivery
Ching-Jan Chen · Ching-Hsiang Cheng · Ping-Sheng Wu · Shinn-Shyong Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年1月
本文针对广泛应用于低功率适配器及USB PD领域的变频峰值电流模式（VFPCM）反激变换器，提出了一种精确的统一小信号模型。该控制策略通过在轻载下降低开关频率，实现了全负载范围的高效率。研究重点在于建立该拓扑在连续导通模式下的动态特性，并指导补偿器设计以优化系统稳定性与瞬态响应。
解读: 该研究涉及的反激变换器拓扑及变频控制技术，主要应用于小功率电源转换场景。对于阳光电源而言，该技术可优化户用光伏逆变器内部的辅助电源系统（Auxiliary Power Supply）设计，提升辅助电源在宽负载范围下的转换效率，从而降低待机功耗。此外，随着阳光电源在户用储能及微型逆变器领域的深入布局，...
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...
一种改善CRM/DCM Buck-Buck/Boost PFC变换器功率因数和动态响应性能的方案
A Scheme to Improve Power Factor and Dynamic Response Performance for CRM/DCM Buck–Buck/Boost PFC Converter
Kai Yao · Chengjian Wu · Jienan Chen · Jian Yang 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
Buck-Buck/Boost PFC变换器能有效补偿Buck型PFC输入电流的死区问题。然而，在传统CRM模式下的恒定导通时间控制或DCM模式下的恒定占空比控制中，其功率因数较低。本文提出了一种改进方案，旨在提升该拓扑在不同工作模式下的功率因数及动态响应性能。
解读: 该研究针对PFC拓扑的优化，对阳光电源的充电桩产品线及储能变流器（PCS）的前级AC/DC整流环节具有重要参考价值。在充电桩和PCS应用中，高功率因数和快速动态响应是提升电能质量和系统效率的关键。该方案通过改进CRM/DCM控制策略，有助于优化阳光电源产品在宽负载范围下的输入电流谐波表现，提升整机能...
一种用于电动汽车的高效率高功率密度车载低压DC-DC变换器
A High-Efficiency High-Power-Density On-Board Low-Voltage DC–DC Converter for Electric Vehicles Application
Xiang Zhou · Bo Sheng · Wenbo Liu · Yang Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
本文探讨了电动汽车车载低压DC-DC变换器（LDC），其连接高压电池与低压辅助系统。随着车载辅助设备的发展，LDC输出电流需求达到数百安培，导致高导通损耗及严峻的散热挑战。文章提出了一种高效率、高功率密度的LDC拓扑方案，旨在优化热管理并提升整体转换效率。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩及车载电源业务具有重要参考价值。随着电动汽车向高压平台演进，车载LDC对功率密度和散热性能的要求日益苛刻。阳光电源可借鉴文中提出的高效率拓扑及热管理优化方案，提升充电桩模块的集成度与可靠性。此外，该技术在双向DC-DC变换器设计上的思路，也可与阳光电源现有的储能PCS...
一种具有突发模式以对应DC-DC开关变换器节能模式的高效率快速瞬态数字低压差线性稳压器
A High Efficiency and Fast Transient Digital Low-Dropout Regulator With the Burst Mode Corresponding to the Power-Saving Modes of DC–DC Switching Converters
Jian-He Lin · Shang-Hsien Yang · Balakumar Muniandi · Yu-Sheng Ma 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
本文提出了一种数字低压差线性稳压器（DLDO），采用非线性开关控制（NLSC）技术。在开关变换器处于节能模式且开关噪声电压超过50mV时，该技术能将电压纹波抑制在6mV以下。此外，NLSC技术通过将静态电流降低至10μA以下，显著提升了电流效率并降低了开关损耗。
解读: 该技术主要应用于电源管理芯片（PMIC）的微功耗优化，对于阳光电源而言，其核心价值在于提升iSolarCloud智能运维平台配套的传感器、通信模块及户用逆变器内部控制电路的能效。在户用光伏和储能系统（如PowerStack）的待机模式下，通过引入此类低功耗DLDO设计，可有效降低系统在轻载或休眠状态...
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...
采用LPCVD SiN钝化的超薄势垒AlGaN/GaN HEMT以增强高功率应用性能
Enhancing ultra-thin-barrier AlGaN/GaN HEMTs with LPCVD SiN passivation for high-power applications
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...
基于三模谐振器的多功能多路滤波功分器设计
Design of Multifunctional Multiway Filtering Power Dividers Based on Tri-Mode Resonators
Chi-Feng Chen · Yu-Sheng Zeng · Yi-Chen Yeh · Tsang-Ning Tien 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2024年11月
本文提出了一种用于多路滤波功率分配器的创新设计方法，该方法可在紧凑封装中同时实现功率分配和滤波功能。在这种方法中，采用三模谐振器来实现电路小型化和宽阻带。为验证该方法的有效性，设计并制作了基于三模加载短截线谐振器的四路、六路和八路滤波功率分配器；它们的电路面积较小，分别小于 $0.089\lambda _{g}^{2}$ 、 $0.108\lambda _{g}^{2}$ 和 $0.102\lambda _{g}^{2}$ 。研究发现，引入额外的传输零点可以提高频率选择性和阻带衰减。此外，加入合...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于三模谐振器的多路滤波功分器技术在射频电路设计领域具有显著创新性，对我司光伏逆变器和储能系统的电磁兼容性能提升具有潜在应用价值。 该技术的核心优势在于将功率分配与滤波功能集成于紧凑封装中，实现了电路小型化（面积小于0.11λg²）和宽阻带特性。对于阳光电源的产品线而...
通过低温氮化处理有效抑制AlGaN/GaN MISHEMT中的电流崩塌
Effective Reduction of Current Collapse in AlGaN/GaN MISHEMT via Low-Temperature Nitriding Treatment
Sheng-Yao Chou · Yan-Chieh Chen · Cheng-Hsien Lin · Yan-Lin Chen 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年2月
采用180°C下1小时的低温超临界流体氮化（SCFN）处理，成功将AlGaN/GaN MISHEMT在高场驱动条件（VD=300 V）下的电流崩塌减少了72%。经SCFN处理后，器件关态栅漏电流显著降低，击穿电压提升至710 V（@1 μA/mm），远高于未处理样品的110 V。同时，最大漏极电流、最大跨导分别提升4.6%和2.9%，导通电阻降低11.1%。性能改善归因于AlGaN表面悬键修复及Al2O3/AlGaN界面缺陷态减少。结合XPS、界面态密度（Dit）和栅漏电输运机制分析验证了该机理...
解读: 该低温氮化处理技术对阳光电源GaN功率器件应用具有重要价值。通过SCFN工艺将电流崩塌抑制72%、击穿电压提升至710V，可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的GaN功率模块设计。电流崩塌的有效抑制能提升器件动态特性，降低开关损耗，对1500V高压系统和三电平拓扑尤为关键。导通电阻降低...
考虑均匀磁通分布的感应功率传输系统阶梯形磁芯设计方法
Terrace-Shaped Core Design Method for Inductive Power Transfer System Considering Uniform Magnetic Flux Distribution
Chen Chen · C. Q. Jiang · Xiaosheng Wang · Liping Mo 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月
感应电能传输（IPT）已引起广泛关注，且呈现向高功率应用发展的趋势。然而，IPT 系统中存在磁通量分布不均匀的问题且尚未得到解决，这会导致磁芯损耗不均衡和局部发热，降低系统的稳定性。因此，本文提出并研究了一种由纳米晶薄片带材（NFR）制成的新型阶梯形磁芯，用于平衡弯曲双 D 型耦合器磁芯中的磁通量。与仅增加中心区域磁芯厚度不同，阶梯形纳米晶薄片带材（T - NFR）能够实现沿磁芯的磁通量均匀分布和温度均衡。在传输效率为 92.13%的 1 kW IPT 系统上验证了 T - NFR 磁芯的可行性...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项梯形磁芯无线电能传输技术具有重要的战略价值。当前我们在储能系统、电动汽车充电设备及分布式能源管理等领域正面临功率密度提升和热管理优化的双重挑战，该技术提供了一个创新性的解决思路。 该论文提出的纳米晶薄带梯形磁芯设计通过优化磁通分布，在1kW系统上实现了92.13%的传...
基于浮动N型岛提升沟道载流子迁移率的4H-SiC横向扩散MOSFET技术
Mobility-Boosting Technique With Floating N-Islands for 4H-SiC LDMOS
Yong Gu · Tianchun Nie · Shuqiang Chen · Yawen Xu 等13人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年12月 · Vol.47
针对4H-SiC LDMOS因SiC/SiO₂界面质量差导致沟道载流子迁移率低的问题，本文提出在沟道区嵌入浮动N型岛（FN）作为“载流子库”，调控二维静电势与载流子分布，提升载流子发射效率和有效迁移率，降低比导通电阻。实验显示场效应迁移率最高提升86.7%，R_on,sp降低46.2%，且击穿电压几乎不受影响。
解读: 该技术显著提升SiC MOSFET器件的导通性能与高频开关效率，可直接赋能阳光电源组串式逆变器（如SG3125HV）、ST系列储能双向PCS及PowerTitan系统的主功率模块。尤其适用于高功率密度、高温工况下的新一代SiC功率模块设计，建议在下一代1500V+高压平台产品中联合封装厂开展FN结构...
基于物理信息神经网络的含非线性频率约束线性交流最优潮流框架的电力系统前瞻调度
Look-ahead Dispatch of Power Systems Based on Linear Alternating Current Optimal Power Flow Framework with Nonlinear Frequency Constraints Using Physics-informed Neural Networks
Guoqiang Sun1Qihui Wang2Sheng Chen3Zhinong Wei4Haixiang Zang5 · 现代电力系统通用与清洁能源学报 · 2025年7月 · Vol.1
可再生能源渗透率的提高削弱了电力系统的频率稳定性。本文提出一种基于线性交流最优潮流框架并计及非线性频率约束的前瞻调度模型以应对该问题。为提升求解效率，引入物理信息神经网络（PINN）准确预测关键频率控制参数。PINN确保学习结果符合真实物理频率动态模型，所预测参数可加速调度模型求解，使其能高效调用商用求解器完成计算。在改进的IEEE 118节点系统上的数值仿真验证了所提模型的有效性与优势。
解读: 该基于PINN的前瞻调度技术对阳光电源储能系统和光伏产品具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，可通过PINN快速预测频率响应参数，优化ST系列储能变流器的一次调频策略，提升电网频率支撑能力。对于工商业光伏场景，该线性化OPF框架结合非线性频率约束，可集成到iSolarCloud平台...
基于多功能MoOx/TiON层的高存储、低变异性、低功耗读写后读取超晶格HfO2/ZrO2铁电场效应晶体管存储器件
High-Storage, Low-Variability, and Low-Power Read-After-Write Superlattice HfO2/ZrO2 FeFET Memory Device by Using a Multifunctional MoOx/TiON Layer
Zheng-Kai Chen · Miau-Hua Hsiung · Zi-Rong Huang · Sheng-Min Wang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年5月
在本研究中，我们提出了一种与现有商用半导体器件完全兼容的多功能栅极氧化物铁电晶体管技术。与单电极不同，该电极采用了 TiN/Mo（30 纳米）/TiN 阻挡层（BL - TiN）（2.5 纳米）结构，其绝缘体由埃级层叠的 HfO₂/ZrO₂ 结构组成，每层厚度为 6.5 埃。基于界面态密度（$D_{\text {it}}$）和 X 射线光电子能谱（XPS）结果，MoOx/TiOxNy 层的引入极大地抑制了金属 - 铁电体 - 绝缘体 - 半导体（MFIS）铁电场效应晶体管（FeFET）的电荷俘获...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于HfO2/ZrO2超晶格结构的铁电场效应晶体管（FeFET）存储技术虽然属于半导体存储领域，但其核心性能突破对我司光伏逆变器和储能系统的智能控制芯片具有重要的潜在应用价值。 该技术通过引入MoOx/TiOxNy多功能层实现的三大技术突破与我司产品需求高度契合：首先...
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