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基于硅衬底的E模AlN/GaN HEMT在3.6 GHz下实现80.4%功率附加效率用于低电源电压射频功率应用
E-Mode AlN/GaN HEMTs on Si With 80.4% PAE at 3.6 GHz for Low-Supply-Voltage RF Power Applications
Guangjie Gao · Zhihong Liu · Lu Hao · Fang Zhang 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2024年11月
在硅衬底上制备了具有 160 纳米 T 形凹槽栅的增强型（E 型）AlN/GaN 高电子迁移率晶体管（HEMT）。所制备的器件阈值电压（${V}_{\text {TH}}$）为 +0.35 V，最大漏极电流（${I}_{\text {DMAX}}$）为 1.58 A/mm，导通电阻（${R}_{\text {ON}}$）低至 1.8 Ω·mm，峰值跨导（${G}_{\text {MMAX}}$）超过 580 mS/mm。截止频率（${f}_{\text {T}}$）达到 85 GHz，最大振荡频...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项增强型AlN/GaN HEMT技术展现出显著的战略价值。该器件在低供电电压（6V）下实现80.4%的功率附加效率（PAE），这一突破性指标直接契合我们光伏逆变器和储能变流器对高效功率转换的核心需求。 技术优势方面，该器件的正阈值电压（+0.35V）实现了常关特性，这对...
一种用于无线电能传输的宽输入功率范围紧凑型整流天线设计
A Compact Rectenna Design With Wide Input Power Range for Wireless Power Transfer
Ping Lu · Chaoyun Song · Ka Ma Huang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年7月
本文提出了一种用于无线电能传输（WPT）的紧凑型整流天线。通过引入两种具有不同工作功率特性的二极管（高输入功率二极管和低输入功率二极管），有效扩展了整流天线的工作输入功率范围。此外，在整流电路中加入中间电感，实现了射频（RF）信号与直流电的有效隔离。
解读: 该技术主要涉及射频能量收集与无线电能传输，与阳光电源现有的光伏逆变器、储能系统及充电桩业务关联度较低。然而，其核心思想——通过多器件协同（不同功率等级二极管）扩展工作范围，对阳光电源的功率电子设计具有一定参考价值。在未来，若阳光电源探索电动汽车无线充电（WPT）或智能运维平台中传感器节点的自供电技术...
具有转子状态识别功能的径向磁通旋转无线电能传输系统
Radial-Flux Rotational Wireless Power Transfer System With Rotor State Identification
Longyang Wang · Jiangui Li · Huiying Chen · Zijun Pan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文提出了一种具有转子状态识别功能的径向磁通旋转无线电能传输（RF-R-WPT）系统，旨在为旋转轴上的设备供电。该系统不仅能实现从静止侧到旋转侧的电能传输，还能同时监测转子状态，从而提升系统的稳定性、安全性和使用寿命。
解读: 该技术主要涉及旋转机械的无线电能传输与状态监测，与阳光电源的核心业务（光伏、储能、风电）虽非直接产品关联，但其“状态监测”与“无线传输”理念对风电变流器及大型储能系统的内部传感器供电与信号传输具有参考价值。在风电变流器中，旋转部件的实时状态监测是提升可靠性的关键，该技术可探索用于替代传统的滑环结构，...
一种采用开关RC带隙基准的低噪声无输出电容低压差线性稳压器
A Low-Noise Output Capacitorless Low-Dropout Regulator With a Switched-RC Bandgap Reference
Raveesh Magod · Naveen Suda · Vadim Ivanov · Ravi Balasingam 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年4月
本文提出了一种用于噪声敏感电路（如ADC、PLL及混合信号/RF SoC）的低噪声低压差线性稳压器（LN-LDO）。该设计采用开关RC带隙基准和多环路无条件稳定误差放大器，实现了无输出电容的稳定运行，有效降低了输出噪声并提升了系统集成度。
解读: 该技术主要应用于芯片级电源管理，对于阳光电源而言，其直接应用场景在于iSolarCloud智能运维平台所涉及的传感器、通信模块及控制板卡中的精密模拟电路供电。虽然不直接涉及光伏逆变器或储能系统的功率变换主回路，但该低噪声LDO技术有助于提升控制板卡在复杂电磁环境下的信号采集精度和系统稳定性。建议研发...
基于堆叠开关单元的脉宽调制三电平Buck变换器在高性能包络跟踪应用中的研究
Pulsewidth Modulated Three-Level Buck Converter Based on Stacking Switch-Cells for High Power Envelope Tracking Applications
Juan Rodriguez · Juan R. Garcia-Mere · Daniel G. Aller · Javier Sebastian · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
包络跟踪技术通过根据通信信号包络动态调节功率放大器供电电压，有效提升了无线通信发射机的效率。该技术要求开关电源具备兆赫兹级的带宽。本文提出了一种基于堆叠开关单元的三电平Buck变换器拓扑，旨在实现高功率包络跟踪应用中的高效率与高带宽性能。
解读: 该文献探讨的高频、高带宽DC-DC变换器技术主要服务于射频通信领域。对于阳光电源而言，虽然其核心业务（光伏逆变器、储能PCS）目前主要关注工频或中频段的功率变换，但该文提出的“堆叠开关单元”和“三电平Buck”拓扑在提升功率密度和开关频率方面具有参考价值。在未来高频化、小型化的户用储能或微型逆变器研...
输入并联输出串联DC-DC变换器的高压直流电源
High Voltage DC Power Supply With Input Parallel and Output Series Connected DC-DC Converters
Manmath Kumar Badapanda · Akhilesh Tripathi · Rinki Upadhyay · Mahendra Lad · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
本文介绍了一种模块化36 kV、24 A无撬棍（crowbarless）直流电源，通过输入并联和输出串联的500 V、24 A DC-DC变换器实现，用于高功率射频放大器偏置。系统采用前馈与反馈结合的控制策略，实现了输出电压的精确调节，并具备独特的输出无纹波控制能力。
解读: 该文献探讨的输入并联输出串联（IPOS）拓扑及高压直流电源技术，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及高压直流变换技术具有参考价值。在大型储能电站中，随着直流侧电压等级的不断提升，模块化多电平或串联拓扑是实现高压输出的关键。文中提到的无纹波控制策略和模块化设计思路，可优化阳光电源大功率...
基于机器学习的光伏逆变器可靠性评估及其告警-环境变异性的考虑
Machine Learning-Driven Reliability Estimation of PV Inverters Considering Alert-Ambient Variability
Sukanta Roy · Alexander Stevenson · Shahid Tufail · Hugo Riggs 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年12月
摘要：天气引发的时空劣化限制了户外光伏逆变器的使用寿命和可靠性，因此需要进行先进的数据分析。本研究采用自上而下、数据驱动的方法，利用多种机器学习（ML）算法来评估一座1.4兆瓦光伏电站中逆变器的可靠性，同时考虑了辐照度、湿度、温度、一天中的时间以及天气状况等因素。来自17台相同逆变器的大量警报数据集，包括警报类型、传播情况和发生频率，揭示了其与环境因素和逆变器输出功率之间的显著相关性，从而能够构建性能可靠性模型。对双阶段监督式机器学习模型的准确性进行了评估，其中人工神经网络（ANN）的“分类 -...
解读: 该机器学习驱动的可靠性评估技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及ST储能变流器产品线具有重要应用价值。研究提出的告警-环境变异性分析框架可直接集成至iSolarCloud智能运维平台，通过融合温湿度、辐照度等多源环境参数与现场告警数据，实现对户外逆变器的精准寿命预测与预测性维护。该方法可优化阳光电源现有...
AlGaN背势垒对射频HEMT器件热阻的影响
Impact of AlGaN Back Barrier on the Thermal Resistance of RF HEMTs
L. R. Norman · Z. Abdallah · J. W. Pomeroy · G. Drandova 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年7月
采用低铝组分的 AlGaN 缓冲层可减轻高频 GaN 高电子迁移率晶体管（HEMT）中的短沟道效应。然而，在改善载流子限制和增加 AlGaN 缓冲层热阻之间存在权衡。本研究探讨了 AlGaN 背势垒层热导率对射频 HEMT 整体热阻的影响。采用纳秒时域热反射法测量了铝组分 x 在 0.01 至 0.06 范围内的 GaN 和 AlₓGa₁₋ₓN 的热导率。室温下，当 x 分别为 0.01 和 0.06 时，热导率从 39 W/（m·K）降至 19 W/（m·K），这远低于所测得的 GaN 的 1...
解读: 从阳光电源功率电子技术应用视角来看，这项关于GaN HEMT器件热阻特性的研究具有重要参考价值。GaN高电子迁移率晶体管是新一代光伏逆变器和储能变流器的核心功率器件，其高频特性和功率密度优势正推动我司产品向更高效率、更小体积方向发展。 该研究揭示了AlGaN背势垒层设计中的关键电热权衡问题。数据显...
用于1.5W 10MHz LTE功率放大器且无需交流耦合电容的包络调制器，峰值效率达86.5%
Envelope Modulator for 1.5-W 10-MHz LTE PA Without AC Coupling Capacitor Achieving 86.5% Peak Efficiency
SiDuk Sung · Sung-Wan Hong · Jun-Suk Bang · Ji-Seon Paek 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
本文提出了一种用于提升射频功率放大器效率的包络调制器（EM）。通过引入单电感双输出（SIDO）变换器，该调制器无需额外的升压变换器即可实现高于输入电压的输出，并提供低频功率。该设计有效优化了电路拓扑，提升了整体转换效率。
解读: 该文献探讨的是射频（RF）领域的高频功率变换技术，与阳光电源的核心业务（光伏逆变器、储能PCS、充电桩等）在应用场景上差异较大。阳光电源的功率变换主要集中在电力电子变换（DC-AC/DC-DC），而非射频信号处理。然而，文中提到的SIDO（单电感双输出）拓扑思想在小型化控制电路或辅助电源设计中具有一...
一种用于混合能量收集源的高效无线功率接收器
A High-Efficient Wireless Power Receiver for Hybrid Energy-Harvesting Sources
Danial Khan · Seong-Jin Oh · Sungku Yeo · Youngho Ryu 等13人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
本文提出了一种高效的混合能量收集系统，可从太阳能、振动和射频（RF）源中获取能量，并通过Buck-Boost DC-DC变换器转换为稳定的直流输出。该架构采用四路径设计，在-10至30 dBm的宽输入功率范围内保持高功率转换效率（PCE）。
解读: 该研究聚焦于微功率级的多源能量收集与高效DC-DC转换，与阳光电源目前主营的大功率光伏逆变器和储能系统（如PowerTitan、PowerStack）在功率等级上存在显著差异。然而，其提出的多路径高效转换架构对于iSolarCloud智能运维平台中的传感器节点供电、无线监测设备或低功耗物联网（IoT...
基于随机森林可解释人工智能揭示储能与可再生能源在脱碳进程中的协同作用
Understanding the synergy of energy storage and renewables in decarbonization via random forest-based explainable AI
Zili Chen · Zhaoyuan Wu · Lanyi Wei · Linyan Yang 等6人 · Applied Energy · 2025年7月 · Vol.390
摘要 可再生能源（RE）与储能系统（ESS）的协调发展对于低碳转型至关重要。除了最优规划方案外，理解规划结果背后的深层原因对于提升决策透明度与可靠性同样关键。本研究探讨了在不同脱碳阶段中可再生能源与中长期储能（MTES）之间协同关系的演变过程，提出了一种可解释的分析框架，用于归因并分析影响规划结果的关键因素。通过采用随机森林（Random Forest, RF）方法，该框架识别出在不同边界条件下（如碳排放限额、资源禀赋和经济约束）驱动可再生能源—储能协同效应的核心因素，从而深入揭示时间与空间因素...
解读: 该研究对阳光电源储能规划具有重要指导意义。研究揭示长时储能(LDES>100h)在新能源富集区域的季节性平衡价值,与PowerTitan液流储能系统的应用场景高度契合;短时储能在火电主导区域应对日内波动的需求,可通过ST系列PCS的快速响应能力实现。随机森林可解释性框架可集成至iSolarCloud...
C波段双周期角向径向射频电路的设计与冷测
Design and Cold Testing of a Bi-Periodic Angular Radial RF Circuit for a C-Band Extended Interaction Oscillator
Bilawal Ali · Yubin Gong · Shaomeng Wang · Yang Dong 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年11月
本文提出了一种用于高功率微波（HPM）应用的C波段角向双周期角向径向扩展互作用振荡器（BPAREIO）。该振荡器具有小型化、高效率和低磁场运行的特点。采用发散角为14°、电流为101 A的角向径向片状电子束（ARSEB）来驱动七间隙角向径向腔。角向径向腔通过两个张角为 $\beta $ 的扇形腔进行耦合。为了优化 $\pi $ 模运行的设计，对腔体特性，如色散、散射参数、归一化电子束电导、电场分布和稳定性进行了分析。为进一步提高BPAREIO的性能，在靠近电子束通道的互作用间隙中加入了脊结构。这...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于C波段扩展互作用振荡器的论文虽然聚焦于高功率微波技术，但其核心设计理念与我们在功率电子领域的技术诉求存在一定的共性价值。 该研究展示的角向径向电子束技术实现了69.5%的峰值功率效率，这种高效率能量转换思路与阳光电源在逆变器和储能变流器设计中追求的高转换效率目标相...
基于Si衬底的高性能薄势垒增强型AlGaN/GaN HEMT用于低压射频应用
High RF Performance Enhancement-Mode Thin-Barrier AlGaN/GaN HEMTs on Si Substrate for Low-Voltage Applications
作者未知 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年5月
本研究展示了用于低压射频应用的硅衬底高性能增强型（E 型）AlGaN/GaN 高电子迁移率晶体管（HEMT）。采用薄势垒 AlGaN（7 纳米）和基于 CF₄的栅极凹槽刻蚀工艺，实现了 0.13 伏的正阈值电压。得益于低压化学气相沉积（LPCVD）生长的 SiN 应变层，薄势垒 AlGaN/GaN 异质结构的方块电阻从 410 欧姆/平方降至 280 欧姆/平方。因此，所制备的具有再生长欧姆接触且源漏间距为 850 纳米的 E 型薄势垒 AlGaN/GaN HEMT 展现出约 1.4 安/毫米的...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于硅基底的增强型薄势垒AlGaN/GaN HEMT技术对我们的核心产品线具有重要的战略价值。该技术通过7nm超薄势垒结构和CF4栅极刻蚀工艺实现了0.13V的正阈值电压，配合LPCVD生长的SiN应变层将面电阻降至280Ω/sq，这些特性直接契合了光伏逆变器和储能变流...
实现88.6%峰值效率的20MHz LTE射频功率放大器用无失配占空比双相三电平包络跟踪电源调制器
2-Phase 3-Level ETSM With Mismatch-Free Duty Cycles Achieving 88.6% Peak Efficiency for a 20-MHz LTE RF Power Amplifier
Hui-Dong Gwon · Jun-Suk Bang · Kye-Seok Yoon · Se-Hong Park 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年4月
本文提出了一种用于20MHz LTE射频功率放大器的双相三电平（2P3L）包络跟踪电源调制器（ETSM）。该调制器仅由开关变换器组成，实现了高效率、快速瞬态响应及较小的输出电流纹波。通过采用无失配占空比控制策略，有效提升了系统性能。
解读: 该文献探讨的高频、高效率三电平DC-DC变换技术主要应用于射频通信领域，与阳光电源的核心业务（光伏逆变器、储能PCS）在应用场景上存在差异。然而，其提出的‘无失配占空比’控制策略和‘多相三电平’拓扑对于提升阳光电源在微型逆变器或高频功率模块的功率密度与转换效率具有一定的参考价值。建议研发团队关注该拓...
基于数字孪生的储能系统电池热管理优化与寿命预测
Reliability Issues and Degradation Mechanisms of p-GaN Gated E-Mode AlGaN/GaN Power HEMTs: A Critical Review
J. Ajayan · Asisa Kumar Panigrahy · Sachidananda Sen · Maneesh Kumar 等5人 · IEEE Access · 2025年5月
储能系统电池热管理对性能和寿命至关重要,传统控制策略缺乏预见性。本文提出基于数字孪生的热管理优化方法,通过实时热仿真和寿命预测模型优化冷却策略,延长电池循环寿命。
解读: 该数字孪生热管理技术可应用于阳光电源ST系列储能系统。通过虚实融合的热管理优化,提升电池一致性和循环寿命,降低热管理能耗,实现储能系统的精细化温度控制,为大规模储能电站提供智能热管理方案。...
基于物理的斜角场板GaN HEMT SPICE模型
Physics-Based SPICE Model of Slant Field Plate GaN HEMTs
Md Hasnain Ansari · Avinash Lahgere · Sheikh Aamir Ahsan · Yogesh Singh Chauhan · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年7月
本文介绍了一种基于ASM - HEMT框架实现的、适用于带有倾斜场板（FP）的氮化镓高电子迁移率晶体管（GaN HEMT）的SPICE兼容紧凑模型。倾斜场板的几何形状对于优化电场分布和击穿性能至关重要，该模型将其近似为多级栅场板结构。研究表明，使用普通栅场板的传统高电子迁移率晶体管模型无法准确描述这些器件的电容特性。为克服这一局限性，在ASM - HEMT框架内开发了一种新的建模方法。该方法在保证计算效率的同时，确保了对器件行为的准确模拟。通过与TCAD仿真和实验数据进行验证，该模型在脉冲电流 ...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对斜场板GaN HEMT器件的SPICE物理模型研究具有重要的战略价值。GaN功率器件凭借其高频、高效、高功率密度特性，正成为光伏逆变器和储能变流器等核心产品的关键技术方向。 该模型的核心创新在于准确刻画斜场板结构对器件电容特性和击穿性能的影响。对于阳光电源而言，这...
关于金刚石异质结器件的展望
A perspective on diamond heterojunction devices
Ruoying Zhang · United Kingdom · Nianhua Peng · Haitao Ye · Applied Physics Letters · 2025年8月 · Vol.127
在5G、电动汽车和量子技术快速发展的背景下，对更高速、高效且耐用电子器件的需求激增，促使研究人员探索突破传统半导体材料（如硅、GaN和SiC）极限的新体系。金刚石因其卓越的热导率、极高的硬度和宽禁带特性，成为极具潜力的候选材料。结合先进的异质结结构，金刚石基异质结器件在超高速功率电子、下一代量子计算及高频射频系统等领域展现出革命性应用前景。本文综述了该领域的重要进展与挑战。
解读: 金刚石异质结器件的超高热导率和宽禁带特性对阳光电源功率器件升级具有前瞻价值。在ST系列储能变流器和SG光伏逆变器中，当前采用的SiC/GaN器件已接近材料极限，金刚石器件可突破更高功率密度和开关频率瓶颈。其卓越散热性能可优化PowerTitan大型储能系统的热管理设计，减小冷却系统体积。在电动汽车O...
基于体AlN衬底的PECVD SiN钝化硅δ掺杂AlN/GaN/AlN赝配高电子迁移率晶体管在10 GHz下实现4.22 W/mm
4.2 W/mm at 10 GHz in Silicon Delta-Doped AlN/GaN/AlN Pseudomorphic HEMTs With PECVD SiN Passivation
Eungkyun Kim · Yu-Hsin Chen · Keisuke Shinohara · Thai-Son Nguyen 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年10月
我们展示了在块状 AlN 衬底上制备的 AlN/GaN/AlN 赝配高电子迁移率晶体管（pHEMT），该晶体管在 20 纳米 GaN 沟道底部附近采用了硅 $\delta$ 掺杂。我们近期关于外延生长和低场输运的研究表明，与未掺杂的同类结构相比，在赝配 AlN/GaN/AlN 异质结构中进行 $\delta$ 掺杂可提高电子迁移率和二维电子气密度，同时保留了薄 GaN 沟道的优势。在这项工作中，我们展示了采用等离子体增强化学气相沉积（PECVD）SiN 钝化的这些 pHEMT 的直流和射频特性，...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于AlN衬底的氮化镓高电子迁移率晶体管（HEMT）技术展现出显著的功率器件性能提升潜力。该研究通过硅δ掺杂技术在20纳米GaN沟道中实现了4.2 W/mm的功率密度和41.5%的功率附加效率，这对我们在光伏逆变器和储能变流器等核心产品的功率转换效率提升具有重要参考价值...
基于双动态自偏置方法的高效CMOS射频-直流整流器
An Efficient CMOS RF-DC Rectifier Based on a Dual Dynamic Self-Biasing Approach
Ahmed Reda Mohamed · Abdulaziz A. Al-Khulaifi · Munir A. Al-Absi · IEEE Access · 2025年5月
提出了一种具有双动态栅极/体偏置网络设计的高效CMOS整流器以提高功率转换效率PCE和灵敏度。采用180nm CMOS工艺设计，芯片面积102μm×78μm。在920MHz频率下，输入功率-18.9dBm时实现78.5%的高PCE，动态范围DR为26.1dB，灵敏度为-18.4dBm，在100kΩ负载上输出1V电压。与传统整流器相比，该整流器的DR提高29%，灵敏度提高27%，在PCE、灵敏度和动态范围方面均优于现有单级整流器。
解读: 该CMOS整流器研究对阳光电源无线充电和能量采集技术有重要参考价值。78.5%的高PCE和优异的低功耗性能与阳光新能源汽车OBC无线充电模块的效率优化需求一致。双动态偏置技术提升的灵敏度和动态范围为阳光iSolarCloud物联网平台的低功耗传感器节点供电提供了技术路径。该整流器在920MHz的工作...
通过兼容势垒层的选择性等离子体氧化实现含GaON背栅帽层的高性能GaN HEMT
High-performance GaN HEMTs with GaON under-gate cap layer via barrier-friendly selective plasma oxidation
作者未知 · Applied Physics Letters · 2025年4月 · Vol.126
肖特基栅太赫兹高电子迁移率晶体管在使用超薄势垒层时易受金属诱导隙态（MIGS）影响，导致栅极漏电和电子散射，劣化输运特性。虽然氧等离子体氧化InAlN势垒可缓解MIGS，但会引入缺陷与杂质散射，损害沟道性能。本研究利用GaN与InAlN之间热力学氧化选择性差异，选择性地将栅下GaN帽层转化为宽带隙氮氧化镓（GaON），同时保持InAlN势垒完整。该兼容势垒层方法在不牺牲沟道质量的前提下抑制MIGS，实现了接近理论极限的本征电子有效速度（veff,i = 2.2×10⁷ cm/s），并获得创纪录射...
解读: 该GaON背栅帽层GaN HEMT技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。240/530 GHz的fT/fmax性能和2.2×10⁷ cm/s的电子速度，可显著提升ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的开关频率至MHz级，降低磁性元件体积30%以上，提高功率密度。选择性等离子体氧化工艺保持势垒层完...
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