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增强型GaN p型场效应晶体管中的极化增强电导
Polarization-enhanced conductivity in enhancement-mode GaN p-FET
Hengyuan Qi · Teng Li · Jingjing Yu · Jialin Duan 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年9月 · Vol.127
本文报道了一种通过极化工程实现高电导率的增强型GaN p型场效应晶体管。利用AlN/GaN超晶格中的自发和压电极化效应，显著增强了空穴载流子浓度与迁移特性，从而在常关型器件中实现了优异的导通性能。实验结果表明，极化诱导的二维空穴气有效调制了p型沟道电导，提升了器件的电流开关比和阈值电压稳定性。该策略为高性能GaN基互补电路的发展提供了可行路径。
解读: 该GaN p-FET极化增强技术对阳光电源的功率变换产品具有重要价值。通过AlN/GaN超晶格结构提升的载流子特性，可显著改善SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器中GaN器件的导通性能，有助于降低开关损耗。特别是在1500V高压系统中，该技术可提升GaN器件的可靠性和效率。同时，增强型p-FET的...
采用有源钝化技术抑制浮动Si衬底诱导背栅效应的900-V p-GaN栅HEMT
900-V active-passivation p-GaN gate HEMT with suppressed floating Si substrate induced back-gating effect
Hao Chang · Junjie Yang · Jingjing Yu · Jiawei Cui · Applied Physics Letters · 2025年4月 · Vol.126
本文报道了一种采用有源钝化技术的900-V p-GaN栅高电子迁移率晶体管（HEMT），有效抑制了由浮动Si衬底引起的背栅效应。通过引入深沟槽隔离与介质填充的有源钝化结构，显著降低了漏极对衬底的电场耦合，从而消除背栅导致的阈值电压不稳定性与动态导通电阻退化。器件在高压关断状态下表现出优异的可靠性与稳定性，同时保持良好的开关性能。该设计为高压p-GaN栅HEMT在功率集成应用中的性能优化提供了有效解决方案。
解读: 该900-V p-GaN栅HEMT的有源钝化技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。通过深沟槽隔离抑制背栅效应，解决了GaN器件阈值电压漂移和动态导通电阻退化问题，可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的高频开关电路。900V耐压等级匹配1500V光伏系统和储能系统的母线电压需求，有源钝...
基于阻抗的三相并联变换器电网同步稳定性分析
Impedance-Based Analysis of Grid-Synchronization Stability for Three-Phase Paralleled Converters
Bo Wen · Dong Dong · Dushan Boroyevich · Rolando Burgos 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
随着三相电压源变换器（VSC）在可再生能源系统中的广泛应用，电网同步稳定性及次同步振荡问题日益突出。本文利用小信号模型及阻抗分析法，深入研究了多台VSC并联运行时的同步稳定性，为解决复杂电网环境下的振荡问题提供了理论支撑。
解读: 该研究对于阳光电源的核心业务至关重要。随着光伏电站和储能电站装机规模的扩大，多机并联带来的弱电网稳定性及振荡问题是组串式逆变器（如SG系列）和储能变流器（如PowerTitan系列）在复杂电网环境下稳定运行的关键挑战。基于阻抗的稳定性分析方法可直接应用于阳光电源的控制算法优化，提升产品在弱电网下的适...
并网逆变器D-Q小信号阻抗分析
Analysis of D-Q Small-Signal Impedance of Grid-Tied Inverters
Bo Wen · Dushan Boroyevich · Rolando Burgos · Paolo Mattavelli 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
本文分析了同步旋转坐标系（d-q）下，带有反馈控制和锁相环（PLL）的三相并网逆变器的小信号阻抗。研究揭示了逆变器q-q通道阻抗表现为负增量电阻的重要特性，并探讨了该行为对系统稳定性的影响。
解读: 该研究对于阳光电源的核心产品线（组串式及集中式光伏逆变器、储能变流器PCS）至关重要。随着电网环境日益复杂，弱电网下的并网稳定性成为技术难点。文中关于PLL与控制环路引起的负阻抗特性分析，直接指导了阳光电源在逆变器并网控制算法的优化，有助于提升产品在弱电网环境下的谐波抑制能力和动态稳定性。建议研发团...
并网逆变器的逆奈奎斯特稳定性判据
Inverse Nyquist Stability Criterion for Grid-Tied Inverters
Bo Wen · Dushan Boroyevich · Rolando Burgos · Paolo Mattavelli 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年2月
本文基于诺顿等效电路提出了一种新的阻抗基并网逆变器稳定性判据，并证明了戴维南等效电路可推导出相同结论。此外，文章验证了Middlebrook判据在逆变器系统中的适用性，为解决并网系统稳定性分析提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关系到阳光电源核心产品（组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器）在复杂电网环境下的稳定性。随着全球电网弱网化趋势加剧，基于阻抗的稳定性分析是确保产品并网兼容性的关键。建议研发团队将此判据集成至iSolarCloud仿真模型中，用于评估逆变器在不同电网...
针对垂直开关开路故障及零序环流抑制的并联T型变换器容错顺序模型预测控制
Fault-Tolerant Sequential MPC for Vertical Switch Open-Circuit Fault and ZSCC Suppression for Parallel T-Type Converters
Bo Long · TianXu Cao · DaWei Shen · Josep M. Guerrero 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
本文提出了一种针对并联三电平T型变换器（3LT2Cs）的容错控制策略。该方法基于简化顺序模型预测控制（SSMPC），旨在解决垂直开关开路故障引起的可靠性问题，并有效抑制并联系统中的零序环流（ZSCC），提升电力电子系统的运行可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器具有重要参考价值。随着大功率并联逆变技术在大型地面电站及工商业光伏中的广泛应用，多机并联带来的零序环流问题及功率器件可靠性是核心痛点。本文提出的SSMPC容错控制策略，能够提升逆变器在单管故障下的不间断运行能力，降低运维成本。建议研发团队关注该算法在iSol...
一种基于栅极电流检测的SiC MOSFET超快通用短路保护技术
An Ultrafast Universal Short-Circuit Protection Technique Based on Gate Current Detection for SiC MOSFET
Zipeng Ke · Jun Wang · Bo Hu · Xuanting Song 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
针对SiC MOSFET短路故障，本文提出了一种基于栅极电流检测的超快通用短路保护方法。该方法利用短路发生时栅极电流的特征变化，实现对故障的快速响应，显著提升了功率器件在极端工况下的可靠性。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统向更高功率密度和更高开关频率演进，SiC MOSFET的应用日益广泛。该技术通过栅极电流检测实现超快短路保护，能有效解决SiC器件短路耐受时间短的痛点，提升系统在复杂电网环境下的鲁棒性。建议研发团队在下一代高频功率模块驱动电...
基于非整数词典序优化的T型并联有源电力滤波器顺序模型预测容错控制
Noninteger Lexicographic-Optimization-Based Sequential Model-Predictive Fault-Tolerant Control of T-Type Shunt Active Power Filter
Bo Long · TianXu Cao · XinYue Qi · DaWei Shen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
针对三电平T型变换器型并联有源电力滤波器（SAPF）的容错控制问题，本文提出了一种结合非整数词典序优化的顺序模型预测容错控制（SMPTC）策略。该方法有效解决了传统容错控制中冗余器件利用受限的问题，提升了电力电子系统的可靠性与控制性能。
解读: 该研究针对T型三电平拓扑的容错控制，与阳光电源的组串式逆变器及大型集中式逆变器技术路线高度契合。随着光伏电站对运维可靠性要求的提升，该算法可应用于阳光电源的iSolarCloud智能运维平台及逆变器底层控制逻辑中，通过优化故障后的控制策略，实现设备在部分器件失效下的降额运行，减少电站停机时间。建议研...
基于耦合电感的Si/WBG混合半桥变换器用于电能质量提升与控制简化
Si/WBG Hybrid Half-Bridge Converter Using Coupled Inductors for Power Quality Improvement and Control Simplification
Chao Zhang · Xufeng Yuan · Jun Wang · Bo Hu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
针对Si/WBG混合半桥变换器在混合频率交错运行（HFIO）中存在的电能质量波动及控制复杂问题，本文提出了一种Si/宽禁带（WBG）耦合半桥（CHB）拓扑。该方案通过协调混合频率交错控制，有效改善了功率质量并简化了控制设计。
解读: 该技术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。通过引入Si/WBG混合拓扑与耦合电感技术，可以在保持成本竞争力的同时，进一步提升功率密度和转换效率，特别适用于PowerTitan等储能系统及新一代组串式光伏逆变器。建议研发团队关注该拓扑在降低开关损耗及优化电磁兼容性（EMC）...
面向效率、电能质量与成本最优权衡的WBG与Si混合半桥功率处理技术
WBG and Si Hybrid Half-Bridge Power Processing Toward Optimal Efficiency, Power Quality, and Cost Tradeoff
Chao Zhang · Jun Wang · Kun Qu · Bo Hu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
宽禁带（WBG）半导体具备高开关频率和低损耗优势，但成本高昂。本文提出一种WBG与Si混合半桥（HHB）功率处理方案，通过结合WBG的高频性能与Si器件的低成本优势，在效率、电能质量与系统成本之间实现最优平衡。
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。在组串式光伏逆变器和PowerStack/PowerTitan储能变流器（PCS）中，通过采用SiC/GaN与Si IGBT的混合拓扑，可以在不显著增加BOM成本的前提下，有效提升功率密度并降低开关损耗。建议研发团队在下一代高功率密度逆变器设计中评估该...
基于无源性的T型并网变换器部分序列模型预测控制与动态阻尼注入
Passivity-Based Partial Sequential Model Predictive Control of T-Type Grid-Connected Converters With Dynamic Damping Injection
Bo Long · DaWei Shen · TianXu Cao · Jose Rodriguez 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
针对LCL滤波的三电平T型变换器，传统有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）高度依赖模型精度。本文提出一种基于无源性的部分序列模型预测控制策略，并引入动态阻尼注入技术，旨在提升系统在参数扰动下的鲁棒性及并网电能质量，有效解决了传统MPC在复杂工况下的性能局限。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及集中式逆变器产品线具有重要参考价值。T型三电平拓扑是公司中大功率光伏逆变器的核心技术路径，而LCL滤波器带来的谐振抑制问题一直是研发难点。本文提出的动态阻尼注入与无源性控制策略，能够显著提升逆变器在弱电网环境下的稳定性，减少对硬件传感器的依赖，有助于优化iSolarC...
基于容错模型预测控制的T型并网变换器功率损耗降低研究
Power Losses Reduction of T-Type Grid-Connected Converters Based on Tolerant Sequential Model Predictive Control
Bo Long · Dawei Shen · Tianxu Cao · Jose Rodriguez 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
三电平T型变换器（3LT2C）在低压系统中具有优异的并网电流质量，但开关损耗和导通损耗限制了其效率，且产生的热量影响了设备可靠性与寿命。本文提出一种容错顺序模型预测控制策略，旨在降低功率损耗并提升系统可靠性。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品线——组串式逆变器及集中式逆变器。T型三电平拓扑是阳光电源高功率密度逆变器的主流技术路线。文章提出的顺序模型预测控制（Sequential MPC）不仅能有效降低开关损耗，提升整机效率，还能通过优化控制逻辑减少发热，直接提升逆变器在高温、高负荷环境下的可靠性。建议研发...
用于WBG/Si混合半桥变换器功率损耗优化的自适应功率分配与开关频率控制
Adaptive Power Sharing and Switching Frequency Control for Power Loss Optimization in WBG/Si Hybrid Half-Bridge Converters
Chao Zhang · Xufeng Yuan · Jun Wang · Weibin Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
本文针对基于宽禁带（WBG）/硅（Si）混合半桥（HHB）的电力变换器，提出了一种新型自适应功率分配与开关频率控制策略。该方法旨在通过优化开关频率及WBG与Si相之间的功率分配比例，实现变换器效率的最大化与安全运行，为提升电力电子变换系统的综合性能提供了有效方案。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及储能PCS产品线具有重要参考价值。随着碳化硅（SiC）等宽禁带器件成本下降，混合半桥拓扑在提升功率密度和转换效率方面潜力巨大。建议研发团队关注该自适应控制策略，将其应用于PowerTitan等储能变流器或新一代高功率密度光伏逆变器中，通过动态分配功率和优化开关频率，在...
串联晶闸管脉冲电流分析的行为模型
A Behavioral Model for Pulse Current Analysis of Series-Connected Thyristors
Pengcheng Xing · Qingbo Wan · Jie Huang · Heng Zhang 等14人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
高功率脉冲系统常需串联多个晶闸管以承受高电压，但实现脉冲性能最优化的器件数量尚不明确。本文开发了一种串联晶闸管脉冲电流的行为模型，将器件级的电导调制与电路级的行为联系起来，为高压功率器件的串联应用提供了理论支撑。
解读: 该研究聚焦于晶闸管（Thyristor）的串联应用及脉冲特性，虽然阳光电源目前的主流产品（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能系统）主要采用IGBT或SiC MOSFET等全控型功率器件，而非半控型的晶闸管，但该模型中关于“多器件串联均压与电导调制”的分析方法，对于超高压直流输电或特定高...
基于扩展滑模扰动观测器的T型并网变换器超局部无模型预测控制
Ultralocal Model-Free Predictive Control of T-Type Grid-Connected Converters Based on Extended Sliding-Mode Disturbance Observer
Bo Long · Jiahao Zhang · Dawei Shen · José Rodríguez 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文针对LCL滤波的三电平T型变换器（LCL-3LT2C），提出了一种基于扩展滑模扰动观测器的超局部无模型预测控制策略。该方法有效解决了传统模型预测控制对系统参数依赖性强的问题，在保证快速动态响应和多目标优化能力的同时，显著提升了系统在复杂工况下的鲁棒性与控制精度。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及大型地面电站用集中式逆变器具有重要参考价值。T型三电平拓扑是阳光电源中高压逆变产品的核心技术路线之一，该算法通过引入无模型预测控制和滑模观测器，能有效降低对LCL滤波器参数的依赖，提升在弱电网环境下的并网稳定性。建议研发团队将其应用于iSolarCloud智能运维平台...
基于实测d-q轴阻抗的恒功率负载下三相交流系统小信号稳定性分析
Small-Signal Stability Analysis of Three-Phase AC Systems in the Presence of Constant Power Loads Based on Measured d-q Frame Impedances
Bo Wen · Dushan Boroyevich · Rolando Burgos · Paolo Mattavelli 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年10月
随着电力系统中受控功率变换器数量的增加，小信号稳定性成为关键问题。本文针对三相交流系统，提出了一种基于实测d-q轴阻抗的稳定性分析方法。通过分析源与负载阻抗比值的奈奎斯特轨迹，可有效预测恒功率负载（CPL）作用下的系统稳定性，为复杂电力电子化系统的并网稳定性评估提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关系到阳光电源组串式和集中式光伏逆变器、PowerTitan储能系统在弱电网或高比例电力电子化场景下的并网稳定性。随着电网阻抗波动及大量并网设备接入，基于d-q轴阻抗的建模与稳定性分析是提升逆变器与PCS并网鲁棒性的核心技术。建议研发团队利用该方法优化逆变器控制环路设计，特别是在构网型（G...
桥臂电路中肖特基型p-GaN栅HEMT漏极相关阈值电压漂移及误导通分析
Analysis of Drain-Dependent Threshold Voltage and False Turn-On of Schottky-Type p-GaN Gate HEMT in Bridge-Leg Circuit
Zetao Fan · Maojun Wang · Jin Wei · Muqin Nuo 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
本文分析了肖特基型p-GaN栅高电子迁移率晶体管（HEMT）在桥臂电路高压开关过程中的阈值电压（Vth）负向漂移及其引发的误导通问题。通过脉冲IV测量手段，研究了高漏源电压（VDS）对器件阈值特性的影响，为提升GaN功率器件在高压应用下的可靠性提供了理论依据。
解读: 随着阳光电源在户用及工商业光伏逆变器中对高功率密度要求的提升，GaN器件的应用前景广阔。本文研究的p-GaN栅HEMT在桥臂电路中的误导通风险，直接关系到逆变器功率模块的可靠性设计。建议研发团队在开发基于GaN的下一代高频变换器时，重点关注高压开关下的Vth漂移特性，优化驱动电路设计以抑制误导通，从...
利用GaN/Si混合开关抑制动态导通电阻以提升Buck变换器效率
Enhancing Buck Converter Efficiency by Using GaN/Si Hybrid Switches to Suppress Dynamic On-State Resistance
Gaoqiang Deng · Xihao Bi · Jingyu Shen · Renkuan Liu 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
本文证明了采用GaN/Si混合开关的Buck变换器比同规格纯GaN开关具有更高的转换效率。通过将并联GaN HEMT中的一个替换为同电压等级但电阻稍高的Si超结MOSFET，可显著降低总导通损耗并抑制动态导通电阻效应。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能PCS产品具有重要参考价值。在追求高功率密度和高效率的趋势下，GaN器件的动态导通电阻（Current Collapse）一直是限制其在功率变换中应用的关键痛点。通过GaN/Si混合拓扑，可以在不显著增加成本的前提下，优化变换器在不同负载下的效率表现。建议研...
面向拓扑鲁棒变量的可解释电力系统拥塞事件预测
Explainable Prognosis of Congestion Events in Power Systems With Topologically Robust Variables
Xinxiong Jiang · Jian Xu · Siyang Liao · Deping Ke 等8人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年11月 · Vol.22
本文提出特征组合优化方法筛选对拓扑变化鲁棒的变量集，并构建基于张量化网络与混合注意力机制的可解释拥塞预测模型，支持变量级贡献追踪；引入静态协变量编码提升性能。实验表明其在未知拓扑变化下仍保持约95%预测精度，性能衰减降低超32%。
解读: 该研究对阳光电源iSolarCloud智能运维平台及ST系列PCS、PowerTitan储能系统的电网侧协同调控具有重要价值：其拓扑鲁棒变量筛选与可解释预测能力，可增强光储系统在电网结构动态调整（如分布式光伏高渗透率导致的线路重构）下的拥塞预警精度与可信度。建议将该算法嵌入iSolarCloud的电...
一种简化混合双桥LLC谐振变换器以减少无源器件及损耗用于应急电源
Simplified Hybrid Dual-Bridge LLC Resonant Converter With Reduced Passive Components and Loss for Emergency Power Supply
Bo Hu · Jun Wang · Zipeng Ke · Jiatao Yao 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月
在电感-电感-电容（LLC）谐振变换器的总损耗中，无源器件损耗占比已达关键程度。为此，本文提出一种简化的混合双桥LLC谐振变换器，通过并联主LLC谐振变换器与有源钳位辅助桥变换器，降低无源器件损耗。借助辅助变换器的钳位作用，显著减小LLC变换器在整个范围内的关断电流。相比传统双桥结构，该拓扑仅需一个谐振腔，减少了无源元件数量，实现谐振元件成本降低26.5%，电感总体积减少13.8%。实验基于1.2 kW混合双全桥三支路原型验证，结果表明，在保持软开关性能的同时，无源器件损耗降低27%。
解读: 该简化混合双桥LLC谐振变换器技术对阳光电源储能及充电产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器的DC-DC隔离级，该拓扑可降低27%无源器件损耗，减少13.8%电感体积，直接提升PowerTitan大型储能系统的功率密度和效率。对车载OBC充电机和充电桩产品，单谐振腔设计可降低26.5%谐振元件...
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