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包含器件额定信息的功率半导体完整损耗与热模型
Complete Loss and Thermal Model of Power Semiconductors Including Device Rating Information
Ke Ma · Amir Sajjad Bahman · Szymon Beczkowski · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年5月
功率器件的热负载直接影响变流器系统的可靠性。本文提出了一种综合考虑电气负载与器件额定参数的损耗及热模型，克服了传统模型仅关注电气负载作为设计变量的局限性，为功率半导体在变流器中的精确热设计提供了理论支撑。
解读: 该研究对于阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统）具有极高的应用价值。在追求高功率密度和长寿命的背景下，精确的热模型是优化功率模块选型与散热设计的关键。通过将器件额定参数纳入模型，研发团队可在设计阶段更精准地评估IGBT/SiC模块在极端...
一种功率半导体器件的变换器级通态电压测量方法
A Converter-Level on-State Voltage Measurement Method for Power Semiconductor Devices
Yingzhou Peng · Yanfeng Shen · Huai Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
本文提出了一种变换器级测量方法，仅需单个电路即可测量单相逆变器中所有功率半导体的通态电压。该方法通过连接至各桥臂中点而非单个器件的两端，显著降低了电路复杂度，在功率器件状态监测与可靠性评估方面具有应用潜力。
解读: 该技术对于阳光电源的组串式逆变器及户用逆变器产品线具有重要价值。通过简化通态电压测量电路，公司可在不增加硬件成本的前提下，实现对IGBT/SiC模块健康状态的实时监测与故障预警。这不仅能提升iSolarCloud智能运维平台的故障诊断精度，还能为预防性维护提供数据支撑，从而降低运维成本，提升产品全生...
兆赫兹工作条件下GaN HEMT E类功率放大器的优化研究
On the Optimization of a Class-E Power Amplifier With GaN HEMTs at Megahertz Operation
Kawin North Surakitbovorn · Juan M. Rivas-Davila · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
随着宽禁带半导体器件的普及及对高效率功率放大器需求的增长，E类功率放大器重新受到学术界关注。尽管GaN HEMT在兆赫兹高频运行下表现出色，但其输出电容（Coss）在高频下会产生额外的损耗。本文旨在探讨并优化该类器件在高频应用中的性能表现。
解读: 该研究聚焦于GaN器件在高频（MHz）下的损耗特性与拓扑优化。对于阳光电源而言，虽然目前主流光伏逆变器和储能变流器（如PowerTitan、组串式逆变器）多工作在kHz量级以平衡效率与成本，但随着功率密度要求的不断提升，高频化是未来小型化逆变器及车载充电桩（OBC）的重要趋势。建议研发团队关注GaN...
一种基于GaN eHEMT器件的快速开关集成全桥功率模块
A Fast-Switching Integrated Full-Bridge Power Module Based on GaN eHEMT Devices
Asger Bjorn Jorgensen · Szymon Beczkowski · Christian Uhrenfeldt · Niels Hogholt Petersen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年3月
为充分发挥宽禁带半导体器件的优势，需开发新型封装及功率模块结构。针对千瓦级功率应用，传统封装体积庞大，难以集成驱动与测量电路。本文提出了一种基于GaN eHEMT器件的快速开关集成功率模块，通过优化封装结构提升了开关性能并实现了电路的高度集成。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能系统（如PowerStack系列）具有重要参考价值。GaN器件的高频特性可显著缩小磁性元件体积，提升功率密度，助力产品小型化与轻量化。建议研发团队关注该模块的集成封装工艺，以解决高频开关下的寄生参数与电磁干扰问题，从而提升阳光电源在户用储能及微型逆变器领域的...
电荷载流子寿命定制型高压SiC p-i-n二极管的静态与动态性能及电容辅助开关技术
Static and Dynamic Performance of Charge-Carrier Lifetime-Tailored High-Voltage SiC p-i-n Diodes With Capacitively Assisted Switching
Keijo Jacobs · Mietek Bakowski · Per Ranstad · Hans-Peter Nee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
本文探讨了碳化硅（SiC）功率半导体技术的最新进展。针对高压应用场景，研究了通过定制电荷载流子寿命来优化SiC p-i-n二极管的静态导通与动态开关性能，并引入电容辅助开关技术以提升高功率转换器的效率与可靠性。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心功率半导体选型与模块设计。随着阳光电源在组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统中对高压、高功率密度要求的不断提升，SiC器件的应用已成为降低损耗、缩小体积的关键。通过对SiC p-i-n二极管载流子寿命的定制及电容辅助开关技术的优化，可进一步提升...
基于级联Vienna前端的固态变压器增强型容错运行策略
Enhanced Fault-Tolerant Operation Strategy for Cascaded Vienna Front-End Based Solid-State Transformer
Lin Zhu · Chushan Li · Huan Yang · Wuhua Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
基于Vienna单元的固态变压器（SST）具有器件数量少、功率密度高等优势，适用于超级充电站及数据中心不间断电源。然而，SST中大量的开关器件增加了故障风险。本文提出了一种增强型容错运行策略，通过优化旁路逻辑，在降低额外硬件成本的同时提升了系统的可靠性。
解读: 该研究关注的固态变压器（SST）技术与阳光电源的超级充电站及数据中心储能业务高度契合。Vienna整流拓扑在提升功率密度方面具有显著优势，而其提出的容错策略对于提升阳光电源PowerTitan系列储能系统及大功率充电桩在极端工况下的可靠性具有重要参考价值。建议研发团队关注该容错控制逻辑，以优化现有P...
功率循环测试方法对线性损伤累积规则在功率器件寿命估算中适用性的影响
Influence of Power Cycling Test Methodology on the Applicability of the Linear Damage Accumulation Rule for the Lifetime Estimation in Power Devices
Alessandro Vaccaro · Paolo Magnone · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
功率半导体器件在特定任务剖面和功率循环应力下的寿命，通常基于Miner线性损伤累积规则进行估算。本文探讨了功率循环测试方法如何影响该规则的适用性，并强调了准确定义寿命模型以涵盖功率循环应力关键参数的重要性。
解读: 功率器件是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统的核心部件。该研究探讨的功率循环测试与寿命估算方法，直接关系到产品在复杂电网环境下的长期可靠性。通过优化Miner规则的应用，研发团队能更精准地评估IGBT/SiC模块在极端工况下的寿命，从而提升逆变器与P...
考虑动态传输特性和米勒斜坡的SiC MOSFET串扰峰值精确预测方法
An Accurate Predictive Method of Crosstalk Peaks Considering Dynamic Transfer Characteristics and Miller Ramp for SiC MOSFETs
Hao Yue · Jian Chen · Wensheng Song · Haoyang Tan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
碳化硅（SiC）MOSFET因低导通电阻和寄生参数优势被广泛应用，但其串扰现象易导致误导通或栅极氧化层损坏。本文提出了一种精确预测SiC MOSFET串扰峰值的方法，通过考虑器件动态传输特性及米勒斜坡效应，有效提升了功率变换器设计的可靠性。
解读: 该研究对于阳光电源的高功率密度产品至关重要。随着公司在组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器中大规模应用SiC器件，串扰问题直接影响系统的开关频率提升与可靠性。该预测方法可集成至研发仿真流程中，优化驱动电路设计，降低误导通风险，从而提升产品在极端工况下的稳定性。建议研发团队将其应用于...
高压直流输电系统中的功率半导体综述：历史回顾、现状分析与未来展望
A Comprehensive Overview of Power Semiconductors in HVDC Transmission System: Historical Review, Present Analysis, and Future Prospects
Xiaoguang Wei · Xinling Tang · Liang Wang · Jingfei Wang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文综述了高压直流（HVDC）输电系统中功率半导体器件的发展历程、现状及未来趋势。相比中低压应用，HVDC领域对器件的设计与工程应用要求极高。文章探讨了器件演进与HVDC系统架构之间的深层联系，为高性能功率转换提供了技术参考。
解读: HVDC技术是大型光伏电站及风电场并网的核心支撑。阳光电源在集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan）中，对高压功率模块的选型与可靠性要求极高。本文关于功率半导体器件演进的分析，有助于公司优化大功率变流器中的IGBT及未来宽禁带半导体应用策略。建议研发团队关注高压器件在复杂电网环境下的热管...
宽禁带器件动态测试的重点与关注点：一项基于问卷的调查
Focuses and Concerns of Dynamic Test for Wide Bandgap Device: A Questionnaire-Based Survey
Peng Sun · Mingrui Zou · Yulei Wang · Jiakun Gong 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
由于高开关速度、低导通电阻和高导热性等优势，碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)等宽禁带(WBG)器件备受关注。然而，WBG器件的高开关速度也带来了测试方面的挑战。本文通过问卷调查，总结了当前工业界和学术界在WBG器件动态测试中的核心关注点与技术难点。
解读: 宽禁带半导体是阳光电源提升产品功率密度和转换效率的核心技术路径。在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统中，SiC器件的应用已成为提升效率的关键。该文献揭示的动态测试挑战，对阳光电源优化功率模块驱动设计、降低开关损耗及电磁干扰(EMI)具有重要指导意义。建议研发团队参考...
一种基于有限状态机的三相双有源桥变换器开路故障快速低成本检测与隔离技术
A Fast and Low-Cost Open-Circuit Fault Detection and Isolation Technique for Three-Phase Dual-Active-Bridge Converters Based on Finite State Machines
Shahamat Shahzad Khan · Huiqing Wen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
三相双有源桥（3Φ-DAB）DC-DC变换器作为储能设备与直流母线间的关键接口，因其功率密度高而备受关注。然而，由于其半导体器件数量多且运行模式复杂，系统可靠性面临挑战。本文提出了一种基于有限状态机的故障检测与隔离技术，能够快速识别并定位开路故障，有效提升变换器的运行可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）具有极高的应用价值。3Φ-DAB是高压大功率储能变流器（PCS）的核心拓扑，其可靠性直接影响电站的可用率。该文提出的基于有限状态机的快速故障诊断方法，无需额外增加昂贵的传感器成本，即可实现对功率模块开路故障的精准定位，非常...
基于15 kV SiC IGBT的中压并网三相三电平NPC变换器谐波分析与控制器设计
Harmonic Analysis and Controller Design of 15 kV SiC IGBT-Based Medium-Voltage Grid-Connected Three-Phase Three-Level NPC Converter
Sachin Madhusoodhanan · Krishna Mainali · Awneesh Tripathi · Dhaval Patel 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年5月
针对中压并网应用，受限于硅基器件电压等级，通常采用级联变换器。本文研究了基于15 kV碳化硅（SiC）IGBT的三相三电平中性点钳位（NPC）变换器，分析了其谐波特性并提出了相应的控制器设计方案，旨在提升高压宽禁带半导体在电网侧应用中的性能。
解读: 该研究涉及高压SiC器件在三电平NPC拓扑中的应用，对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）演进，利用SiC器件替代传统Si器件可显著降低开关损耗、提升功率密度并优化散热设计。建议研发团队关注15...
一种使用低压器件且单直流母线运行的混合型七电平逆变器
A Hybrid 7-Level Inverter Using Low-Voltage Devices and Operation With Single DC-Link
Apurv Kumar Yadav · K. Gopakumar · Krishna Raj R · Loganathan Umanand 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年10月
本文提出了一种用于感应电机驱动的新型七电平逆变器拓扑。该拓扑由五电平有源中点钳位逆变器与三电平T型变换器级联而成，利用电压阻断能力为Vdc/3和Vdc/6的低压半导体器件实现。该拓扑每相使用三个浮动电容，并能在脉冲周期内实现电容电压平衡。
解读: 该研究提出的混合多电平拓扑通过低压器件实现了高电平输出，在降低开关损耗和提升输出波形质量方面具有潜力。对于阳光电源而言，该技术可作为未来高功率密度组串式逆变器或大功率储能变流器（PCS）拓扑优化的参考。虽然目前主要针对电机驱动，但其多电平级联思路可借鉴于光伏并网逆变器以降低对高压IGBT的依赖，从而...
SnO2薄膜上Ni肖特基接触的形成及准垂直型肖特基势垒二极管
Formation of Ni Schottky contact and quasi-vertical Schottky barrier diode on SnO2 thin film
Fengxin Liu · Qi Zhang · Yue Chen · Qiang Li 等6人 · Applied Physics Letters · 2025年4月 · Vol.126
报道了在SnO2薄膜上形成的Ni肖特基接触及其准垂直型肖特基势垒二极管。通过材料生长与器件制备工艺优化，实现了良好的整流特性与低漏电流。该研究为宽禁带半导体器件的发展提供了实验依据和技术支持。
解读: 该SnO2基肖特基势垒二极管技术对阳光电源功率器件应用具有重要参考价值。Ni/SnO2肖特基接触的低漏电流和良好整流特性可应用于SG系列光伏逆变器和ST储能变流器的功率模块保护电路，作为快速恢复二极管替代方案。准垂直结构设计思路可借鉴至SiC/GaN器件封装优化，降低通态压降和开关损耗。SnO2宽禁...
谐振双脉冲测试装置
Resonant Double Pulse Test Setup
Jiasheng Huang · Celia Hermoso Díaz · Drazen Dujic · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文提出了一种新型谐振双脉冲测试方法，用于在真实的谐振变换器工作条件下评估功率半导体器件。该测试装置能够精确评估功率损耗和开关行为，特别适用于LLC谐振变换器，并充分考虑了器件寄生电容及谐振参数的影响。
解读: 该研究对阳光电源的组串式逆变器及储能变流器（PCS）产品线具有重要价值。阳光电源的PowerTitan和PowerStack系列储能系统及高效光伏逆变器广泛采用LLC等谐振拓扑以提升功率密度和效率。传统的双脉冲测试难以完全模拟谐振变换器中复杂的软开关环境，本研究提出的测试方法能更精准地评估SiC/G...
用于抗ESD驱动应用的RESURF LDMOS器件的极高ESD失效电压
Extremely High ESD Failure Voltage of RESURF LDMOS Devices for ESD Resilient Driver Applications
Aakanksha Mishra · M. Monishmurali · B. Sampath Kumar · Shaik Ahamed Suzaad 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年4月
本研究报告了横向扩散金属氧化物半导体（LDMOS）器件在传输线脉冲（TLP）特性中呈现出的极高静电放电（ESD）失效电压，同时探究了临界电压与细丝形成之间的关联。高失效电压能在高压（HV）输入/输出应用中为过电压应力提供额外保护，从而使器件对ESD损伤具备更强的抵抗力。本文详细研究了漂移区存在降低表面电场（RESURF）注入的LDMOS器件的ESD行为。此外，通过测量和三维工艺及器件仿真（3 - D TCAD），探讨了影响RESURF LDMOS器件高失效电压的漂移区设计和电场工程方法。
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于RESURF LDMOS器件超高ESD（静电放电）失效电压的研究具有重要的应用价值。在光伏逆变器和储能系统中，功率半导体器件是核心部件，其可靠性直接影响整机性能和寿命。LDMOS器件因其优异的高压特性，已广泛应用于我司逆变器的驱动电路和高压I/O接口中。 该研究通...
一种用于6.78 MHz应用的同步整流方法
A Synchronous Rectification Method for 6.78 MHz Applications
Israel Yepez Lopez · Jiasheng Huang · Drazen Dujic · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
随着氮化镓（GaN）器件的发展，高频开关技术在感应电能传输等领域展现出巨大潜力。本文提出了一种针对6.78 MHz超高频应用的同步整流方法，旨在解决传统整流方案在高频下的损耗问题，提升功率变换效率。
解读: 该技术主要涉及超高频功率变换，虽然目前阳光电源的主流光伏逆变器和储能PCS（如PowerTitan系列）工作频率较低，但随着电力电子技术向高功率密度方向演进，GaN器件的应用是未来提升产品效率和减小体积的关键。建议研发团队关注该同步整流方法在小型化辅助电源或未来高频充电桩模块中的应用潜力，以进一步优...
GaN与BCD技术的异构集成及其在高转换比DC-DC升压变换器IC中的应用
Heterogeneous Integration of GaN and BCD Technologies and Its Applications to High Conversion-Ratio DC–DC Boost Converter IC
Fanyi Meng · Don Disney · Bei Liu · Yildirim Baris Volkan 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年3月
本文提出了一种将氮化镓（GaN）功率器件与硅基控制电路集成的创新技术。通过堆叠GaN功率晶体管与BCD（双极-CMOS-DMOS）电路，充分发挥了GaN器件高压低损耗与BCD电路高集成度的双重优势，为高转换比DC-DC变换器提供了新的设计方案。
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。随着光伏和储能系统向高功率密度、小型化方向发展，GaN与BCD的异构集成能显著提升DC-DC变换级的效率并减小体积。建议研发团队关注该技术在户用光伏逆变器及微型逆变器功率级中的应用潜力，通过提升开关频率降低磁性元件体积，从而优化产品成本与...
基于图神经网络的电动汽车充电负荷预测与需求响应优化
A Comprehensive Review on Next-Generation Modeling and Optimization for Semiconductor Devices
Pratikhya Raut · Deepak Kumar Panda · Amit Kumar Goyal · IEEE Access · 2025年7月
电动汽车大规模接入对电网负荷管理提出新挑战,精准的充电负荷预测是需求响应优化的基础。本文提出基于图神经网络的充电负荷预测模型,捕捉充电站之间的时空关联性,结合需求响应策略实现充电负荷的削峰填谷。
解读: 该充电负荷预测技术可应用于阳光电源充电桩和储能系统的协同优化。通过智能预测和需求响应策略,优化充储一体化系统的能量调度,降低电网峰值负荷,提升充电基础设施的经济性,为光储充一体化解决方案提供智能调度支持。...
基于氮化铝的具有亚带隙响应性和加速关断速度的结型光电导半导体开关
A Junction Photoconductive Semiconductor Switch (J-PCSS) in AlN With Sub-Band Gap Responsivity and Accelerated Turn-Off Speed
Jiahao Dong · Rafael Jaramillo · IEEE Electron Device Letters · 2025年6月
由超宽带隙氮化铝镓（AlGaN）制成的光电导半导体开关（PCSS）在高功率应用中前景广阔。然而，激发本征光电导性需要深紫外（UV）光，这会影响系统成本和可靠性。在此，我们报道了一种基于掺锗氮化铝（AlN）对亚带隙可见光的非本征光电导响应的光电导半导体开关。在中心波长为 455 nm 的蓝色发光二极管（LED）照射下，当辐照度低至 1 mW/cm² 时，该光电导半导体开关的光电流密度达到 0.9 μA/mm，开关比达到 5 个数量级，光响应度达到 18 A/W。由于持续光电导效应（PPC），光电导...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于AlN材料的结型光导半导体开关（J-PCSS）技术具有重要的战略价值。该技术通过Ge掺杂实现了对可见光（455nm蓝光）的亚带隙响应，突破了传统超宽带隙半导体开关必须使用深紫外光触发的限制，这对我们的高功率电力电子系统具有显著意义。 在光伏逆变器和储能变流器领域，...
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