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一种变负载电流条件下SiC MOSFET电压过冲抑制的自调节有源栅极驱动器
A Self-Regulating Active Gate Driver of Voltage Overshoot Suppression for SiC MOSFETs Under Variable Load Current Conditions
Wensheng Song · Tingwen Hu · Jian Chen · Tao Tang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
相比硅基器件，SiC MOSFET具有更快的开关速度和更高的开关频率。然而，其快速开关特性与功率回路中的寄生电感会导致关断瞬态产生严重的电压过冲。本文提出了一种自调节有源栅极驱动电路，旨在变负载电流条件下有效抑制SiC MOSFET的电压过冲，提升功率变换系统的可靠性。
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。随着阳光电源在组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统中全面推进SiC器件的应用以提升功率密度和效率，关断电压过冲问题直接影响器件寿命与系统可靠性。该自调节驱动技术可有效解决高频开关下的电压尖峰问题，减少对吸收电路（Snubbe...
基于栅极电压预充电时间的多芯片IGBT模块芯片开路故障原位监测方法
In Situ Monitoring Method for Chip Open-Circuit Failure in Multichip IGBT Modules Based on the Precharge Time of Gate Voltage
Pengcheng Xu · Wensheng Song · Haoyang Tan · Jian Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
多芯片IGBT（mIGBT）模块是实现高功率密度的核心器件。针对发射极键合线脱落导致的芯片开路故障，本文提出了一种基于栅极电压预充电时间的原位监测方法。该方法无需额外传感器，能有效提升变流器在工业应用中的鲁棒性与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统及风电变流器）具有极高的应用价值。大功率变流器广泛采用mIGBT模块，键合线失效是导致模块过早退役的主要原因之一。该监测方法无需增加硬件成本，仅通过栅极驱动电路的信号分析即可实现故障预警，非常适...
一种用于降低子模块电容电压纹波和功率损耗的改进型模块化多电平变换器有功功率解耦
Active Power Decoupling for a Modified Modular Multilevel Converter to Decrease Submodule Capacitor Voltage Ripples and Power Losses
Guanlong Jia · Min Chen · Song Tang · Chenghao Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
模块化多电平变换器（MMC）中大量大尺寸电容的使用增加了体积与成本，限制了其在中高压领域的应用。本文通过在特定MMC拓扑中引入Buck型有功功率滤波器（APF），提出了一种改进型MMC（APF-M3C）拓扑，有效降低了子模块电容电压纹波及系统功率损耗。
解读: 该技术对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。MMC拓扑常用于高压大功率并网场景，通过引入APF实现有功功率解耦，可显著减小电容体积，从而提升功率密度并降低系统成本。建议研发团队关注该拓扑在储能PCS中的应用潜力，特别是在追求高效率和紧凑型设计的兆瓦级储...
一种基于双闭环自调节有源栅极驱动器的过冲与开关损耗最优折中控制策略
A Novel Control Strategy for Optimal Tradeoff between Overshoot and Switching Loss Based on Double Closed-Loop Self-Regulating Active Gate Driver
Xinbo Chen · Han Peng · Shijie Song · Qiaoling Tong 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
在碳化硅（SiC）MOSFET关断过程中，电压过冲的抑制往往伴随着开关损耗的增加。现有有源栅极驱动器（AGD）难以在不同工况下实现两者的最优平衡。本文提出一种双闭环自调节有源栅极驱动策略，旨在实现过冲与开关损耗的动态最优折中。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有重要价值。随着公司组串式逆变器和PowerTitan系列储能PCS向高功率密度、高效率方向演进，SiC器件的应用日益广泛。该自调节有源栅极驱动技术能有效解决SiC在高频开关下的电压尖峰问题，在保证可靠性的前提下进一步提升系统效率。建议研发团队在下一代高压储能变流器及大...
一种用于子模块电容电压纹波抑制和功率损耗降低的带主动滤波器的模块化多电平变换器
A Modular Multilevel Converter With Active Power Filter for Submodule Capacitor Voltage Ripples and Power Losses Reduction
Guanlong Jia · Min Chen · Song Tang · Chenghao Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
模块化多电平变换器（MMC）广泛应用于中高压领域，但需大电容抑制子模块电压纹波。本文提出一种改进型MMC（APF-MMC），在每相上下桥臂间并联有源电力滤波器，在不改变原拓扑结构的前提下，有效降低了电容电压纹波及系统功率损耗。
解读: 该技术对阳光电源的中高压光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。MMC拓扑是高压大功率并网的核心，通过引入有源滤波技术优化子模块电容电压纹波，可显著减小储能PCS中薄膜电容的体积与成本，提升系统功率密度。建议研发团队评估该拓扑在大型地面电站及电网侧储能变流器中的应用可...
基于电流瞬态特征的p-GaN HEMT在重复ESD应力下的在线退化感知与机理分析
Online Degradation Sensing and Mechanism Analysis for p-GaN HEMTs Under Repetitive ESD Stresses Based on Current Transient Feature
Xiangxing Jiang · Yiqiang Chen · Bo Hou · Chuan Song 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
针对p-GaN栅极增强型GaN HEMT的可靠性挑战，本文提出了一种基于电流瞬态特征的在线退化感知方法。通过追踪器件在重复静电放电（ESD）应力下的电流变化，实现了对器件退化状态的实时监测，并深入分析了其失效机理，为提升宽禁带半导体器件在电力电子系统中的可靠性提供了理论支撑。
解读: GaN作为宽禁带半导体，是阳光电源下一代高功率密度光伏逆变器和户用储能产品的关键技术储备。该研究提出的在线退化感知方法，对于提升阳光电源组串式逆变器及微型逆变器中功率模块的长期可靠性具有重要意义。建议研发团队关注该电流瞬态特征监测技术，将其集成至iSolarCloud智能运维平台或逆变器驱动电路中，...
基于零电流检测延迟补偿的GaN CRM图腾柱PFC整流器同步整流控制
SR Control With Zero Current Detection Delay Compensation for GaN CRM Totem-Pole PFC Rectifier
Yong Yang · Zhibin Li · Dawei Song · Shengdong Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
针对临界模式（CRM）图腾柱PFC中零电流检测（ZCD）延迟导致的逆向电感电流和输入电流畸变问题，提出了一种同步整流（SR）控制策略。该方法通过在计算SR关断时刻时引入ZCD延迟补偿，实现了更精准的电流控制，有效提升了变换器的效率与电能质量。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及充电桩业务具有重要参考价值。随着功率密度要求的提升，GaN器件在小功率变换器中的应用日益广泛，而图腾柱PFC是实现高效率的关键拓扑。该研究提出的ZCD延迟补偿算法能显著优化轻载下的效率表现，减少电流畸变，有助于提升阳光电源户用逆变器及便携式充电产品的电能质量指标。建...
基于高精度时域建模的双桥串联谐振DC-DC变换器零回流功率控制方案
Zero-Backflow Power Control Scheme of Dual Bridge Series Resonant DC–DC Converters With High-Accuracy Time Domain Modeling
Yaru Deng · Wensheng Song · Shuai Yin · Ming Zhong 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
针对双桥串联谐振DC-DC变换器（DBSRC），传统基波近似（FHA）建模存在误差，导致优化方案精度不足及效率降低。本文采用时域分析（TDA）建模方法，精确描述了DBSRC的运行特性，并提出了零回流功率控制策略，有效提升了变换器的运行效率。
解读: 该研究对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流耦合光储一体化方案至关重要。DBSRC拓扑在储能变流器（PCS）中常用于实现高效的DC-DC变换。通过采用TDA时域建模替代传统的FHA，可以更精准地优化控制参数，消除回流功率，从而显著提升PCS在宽电压范围下的转换效...
考虑交流侧电容电压纹波的矩阵式AC-DC DAB变换器模型引导调制策略
Model-Guided Modulation for Matrix-Type AC-DC DAB Converter Considering AC-Side Capacitor Voltage Ripple
Xingxing Chen · Ka-Hong Loo · Junwei Liu · Di Mou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月
矩阵式AC-DC双有源桥（DAB）变换器是实现单级AC-DC功率转换的先进拓扑，具有高功率密度和高可靠性。为优化功率密度与成本，该拓扑常采用小容量交流侧滤波电容。本文针对该结构，提出了一种模型引导的调制策略，旨在有效处理交流侧电容电压纹波带来的影响，提升变换器的整体性能与控制精度。
解读: 该技术对阳光电源的单级式AC-DC功率转换架构具有重要参考价值。在户用光伏逆变器及小型储能变流器（PCS）领域，通过优化矩阵式DAB的调制策略，可以在减小滤波电容体积的同时保持高功率密度和高效率，从而进一步降低产品成本并提升竞争力。建议研发团队关注该模型引导调制方法在单相及三相小功率变换器中的应用，...
通过瞬态热特性分析理解GaN HEMT在短路应力下的位错缺陷作用
Understanding the Role of Dislocation Defects of GaN HEMT under Short-Circuit Stress Through Transient Thermal Characterization
Xi Jiang · Yue Wu · Song Yuan · Xiangdong Li 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT）在高压短路应力下易发生快速失效。研究表明，衬底界面的位错缺陷在诱导器件退化和热击穿失效中起关键作用。本文探讨了短路应力下位错缺陷的形成机制及其对热性能的影响。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能系统中对高功率密度要求的不断提升，GaN器件的应用潜力巨大。本文揭示的位错缺陷与短路热失效机制，对公司研发团队在GaN功率模块的选型、驱动保护电路设计及热管理方案优化具有重要参考价值。建议在产品开发中引入该瞬态热特性分析方法，以提升高频化、小型化产品的可靠性设...
面向硬开关应用的GaN/Si混合开关设计与优化：考虑动态导通电阻与功率损耗
Design and Optimization of GaN/Si Hybrid Switch for Hard-Switching Application Considering Dynamic On-Resistance and Power Loss
Chen Song · Hui Li · Shan Yin · Yingzhe Wu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
针对GaN器件单管尺寸受限及并联应用挑战，本文研究了GaN/Si混合开关技术。通过分析动态导通电阻及功率损耗，优化了硬开关应用下的驱动与拓扑设计，为高功率密度变换器提供了一种兼顾成本与性能的解决方案。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及户用储能系统具有重要参考价值。随着功率密度要求的提升，GaN/Si混合开关方案有望在小功率段替代纯Si或纯GaN方案，在降低成本的同时提升效率。建议研发团队关注该混合开关在微型逆变器及高频DC-DC变换器中的应用潜力，通过优化驱动电路解决并联均流与动态导通电阻问题，从...
一种具有改进死区时间补偿且适用于高压应用的高速同步整流器
A High-Speed Synchronous Rectifier With Improved Dead Time Compensation and Suitable for High-Voltage Applications
Minggang Chen · Yongjia Li · Jiawei Shi · Song Ding 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
基于漏源电压（VDS）检测的同步整流器因其结构简单和低成本被广泛应用。然而，在高频应用中存在寄生电感导致的过早关断、数十纳秒的导通延迟以及商用芯片耐压通常限制在200V以下等问题。本文提出了一种新型高速同步整流方案，旨在解决上述局限性，提升高压功率变换系统的效率与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式光伏逆变器及储能变流器（如PowerTitan、PowerStack系列）具有重要价值。在光储系统中，DC-DC变换级的高效同步整流是提升整机效率的关键。该方案解决的高压同步整流问题，能够直接优化高压直流母线下的变换效率，减少开关损耗，并提升在高频化趋势下的系统可靠性。建议研...
基于有限状态机的三电平三相逆变器非过量ΔV及低复杂度模型预测控制
Nonexcessive-ΔV and Low Complexity Model Predictive Control Based on Finite-State Machine for Three-Level Three-Phase Inverters
Hanbin Zhou · Jian Yang · Liansheng Huang · Dongran Song 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
针对三电平三相逆变器，提出了一种基于有限状态机（FSM）的模型预测控制（MPC）方法。该方法利用FSM状态转移图作为操作准则，有效避免了过度的电压跳变（ΔV）。通过参考电压矢量和前一时刻的最优矢量，将候选电压矢量限制在五个以内，显著降低了计算复杂度。
解读: 该技术对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器产品线具有极高应用价值。三电平拓扑是阳光电源大功率逆变器的主流架构，该研究提出的FSM-MPC方法通过优化电压矢量选择，在保证输出电能质量的同时，显著降低了控制算法的计算负担，有助于提升逆变器在复杂电网环境下的动态响应速度。建议研发团队将其应用于新一代高功率...
基于信号卷积池化处理与共享滤波器学习的T型逆变器晶体管开路故障实时诊断
Real-Time Diagnosis Based on Signal Convolution-Pooling Processing and Shared Filter Learning for Transistor Open-Circuit Faults in a T-Type Inverter
Borong Wang · Guodong Chen · Jinfeng Song · Chenyi Peng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文提出了一种基于信号卷积池化的数据驱动方法，用于T型逆变器的实时故障诊断。该模型由辅助神经网络和多层卷积特征分类器（MCFC）组成。辅助神经网络通过少量训练数据集学习并为MCFC提供滤波器参数。通过共享滤波器学习，该方法实现了对T型逆变器晶体管开路故障的高效实时诊断。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式逆变器、集中式逆变器及PowerTitan储能变流器）具有极高的应用价值。T型三电平拓扑广泛应用于阳光电源的高效逆变产品中，该研究提出的基于深度学习的实时故障诊断方法，能显著提升逆变器在运行过程中的可靠性与运维效率。建议将此算法集成至iSolarCloud智能运...
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...
负温度系数热敏电阻研究进展：综述
Research progress on negative temperature coefficient thermistors: review
Zhenlin Song · Zengji Chen · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年4月 · Vol.36.0
全球负温度系数（NTC）热敏电阻市场每年生产超过四十亿只产品，广泛应用于工业制造、航空航天和家用电器等领域。随着新能源汽车和储能系统的日益普及，电池系统对可靠温度控制的需求显著增长。NTC热敏电阻以其高精度、小型化和快速响应等优点，在维持电池最佳工作温度方面发挥着关键作用，有助于延长电池寿命并提高系统可靠性。在过去两个世纪中，人们已采用多种材料开发NTC热敏电阻。然而，早期的NTC热敏电阻常存在测温范围窄、稳定性差等问题。因此，有必要系统回顾不同材料、掺杂元素及制备工艺对NTC热敏电阻电学性能的...
解读: 该NTC热敏电阻技术对阳光电源储能系统(PowerTitan/ST系列PCS)和充电桩产品具有关键应用价值。在电池热管理方面,高精度NTC可提升BMS温度监测准确性,优化PowerTitan储能系统的热失控预警能力;在SiC/GaN功率器件应用中,宽温域、高稳定性NTC有助于三电平拓扑的结温监测;对...
通过隧穿过程工程实现非易失性存储器件的低功耗
Low power consumption of non-volatile memory device by tunneling process engineering
Fucheng Wang · Mengmeng Chu · Jingwen Chen · Zhong Pan 等8人 · Solid-State Electronics · 2025年6月 · Vol.226
摘要 与Si3N4和Al2O3相比，采用热氧化工艺生长的SiO2作为隧穿层具有带隙大、与硅片表面界面接触良好等优点，能够有效解决金属-绝缘体-半导体（MIS）器件的漏电流问题。本研究探讨了优化SiO2隧穿层对SiO2/HfAlOx/Al2O3结构MIS器件工作电压的影响。结果表明，随着隧穿层厚度的减小，器件的工作电压随之降低，在隧穿层厚度为1.5 nm时，最低工作电压仅为12 V。此外，我们发现当在850 °C N2气氛中对1.5 nm厚的SiO2隧穿层进行退火处理时，薄膜表面会产生针孔，此时器...
解读: 该非易失性存储器低功耗技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。通过优化SiO2隧穿层厚度至1.5nm可将工作电压降至12V,这一低压运行特性可应用于ST系列PCS的辅助电源管理和PowerTitan储能系统的状态存储模块,降低待机功耗。MIS结构的低漏电特性与我们三电平拓扑中的SiC/GaN器件栅极...
过流应力下氮化镓高电子迁移率晶体管失效机制的实验与仿真研究
Experimental and Simulation Study on the Failure Mechanism of GaN HD-GIT Under Overcurrent Stress
Xi Jiang · Jing Chen · Chaofan Pan · Hao Niu 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年8月
本文研究了氮化镓高电子迁移率晶体管（GaN HEMTs）在过流应力下的失效机制。评估了氮化镓混合漏极嵌入式栅极注入晶体管（HD - GIT）器件在不同应力条件下的过流行为，并确定了主要的失效模式。分阶段分析了GaN器件在过流事件期间的波形，并剖析了每个阶段背后的物理机制。进行了数值技术计算机辅助设计（TCAD）模拟，以分析过流应力期间的电场分布和电子迁移率的变化。通过模拟分析研究了热失控和漏极/衬底击穿失效。结果表明，GaN HEMTs中的热失控失效是由于电子迁移率降低和沟道内电场增加引发的，热...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于GaN HD-GIT器件过流失效机制的研究具有重要的技术价值和应用意义。GaN功率器件凭借其高开关频率、低导通损耗和高功率密度等优势，已成为光伏逆变器和储能变流器等产品实现高效率、高功率密度的关键技术路径。 该研究通过实验与TCAD仿真相结合，系统揭示了GaN H...
一种频率控制的电池自适应远距离高效无线充电系统
A Frequency-Controlled Battery Adaptive Long-Distance High-Efficiency Wireless Charging System
Jigang Wang · Weiwen Chen · Mengcheng Huang · Song Yu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月
多中继无线功率传输（MR-WPT）系统在复杂空间内难以维护设备的远距离供电中具有显著优势。本文提出一种结构极简的电池负载自适应无线充电系统，设计了一种新颖的n线圈MR-WPT系统，可在不同频率下实现零相位角恒流（CC-ZPA）与恒压（CV-ZPA）输出。通过发射端感知电池状态的方法获取系统端口特性，并据此建立两种充电模式的切换判据。系统仅利用发射端电流信息判断电池状态并调节频率切换模式，无需通信与拓扑切换，结构最简。六线圈原型实验验证了系统最大谐振传输效率达97%。
解读: 该频率控制的MR-WPT技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。其CC-ZPA/CV-ZPA自适应切换机制可直接应用于无线充电桩产品，实现无通信的电池状态感知与充电模式切换，简化系统架构。多中继线圈的远距离传输特性（97%谐振效率）可解决停车位偏差容忍度问题，提升用户体验。该技术的发射端电流...
基于关断米勒平台电流的IGBT结温在线监测方法
An Online Monitoring Method of IGBT Junction Temperature Based on Turn-Off Miller Plateau Current
Hu Cao · Kexing Yang · Pengcheng Xu · Jian Chen 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月
绝缘栅双极型晶体管（IGBT）广泛应用于电力电子变换器中，其结温是评估器件可靠性的重要指标。本文采用关断过程中的米勒平台电流作为热敏感电参数（TSEP），实现对主功率电路的非侵入式监测。研究了米勒平台电流在栅极侧作为TSEP的特性及其与结温的关系，设计并分析了基于电流互感器（CT）的采样电路及参数计算方法，讨论了电路的不确定性和可积性。通过双脉冲测试和逆变器实验平台验证了理论分析的正确性，结果表明该方法从驱动侧即可实现对IGBT结温的高精度、高灵敏度监测，且采样电路结构简单，易于集成于驱动电路中...
解读: 该IGBT结温在线监测技术对阳光电源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。通过关断米勒平台电流实现非侵入式结温监测，可直接集成于现有驱动电路，无需额外传感器，降低成本的同时提升可靠性。该方法可应用于PowerTitan大型储能系统的热管理优化，实时监测IGBT工作状态，实现预测性维...
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