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高压可控C-SenseFET的解析模型与特性研究
Analytical Model and Characteristics for High-Voltage Controllable C-SenseFET
Zehong Li · Yong Liu · Ji Wu · Zhaoji Li 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年6月
本文提出了一种描述高压C-SenseFET在线性区和饱和区导通电流的解析模型。作为一种集传感与充电功能于一体的重要器件，文章详细分析了传感比K和充电摆幅因子α两个关键参数，并提出了优化结构。该研究对提升高压功率器件的应用性能具有重要意义。
解读: C-SenseFET作为一种具备电流传感功能的功率器件，在提升功率模块集成度与控制精度方面具有显著潜力。对于阳光电源而言，该技术可应用于组串式逆变器及PowerTitan储能系统的功率模块设计中，通过集成传感功能简化驱动电路，减小PCB空间占用，并提升系统对电流采样精度的控制能力。建议研发团队关注该...
GaN HEMT稳态开关过程中的输出电容损耗
Output Capacitance Loss of GaN HEMTs in Steady-State Switching
Qihao Song · Ruizhe Zhang · Qiang Li · Yuhao Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文针对高频应用中GaN HEMT输出电容（C_OSS）充放电产生的损耗问题，提出了一种基于非钳位电感开关（UIS）测试平台的简便损耗表征方法，为高频功率变换器的效率评估提供了新手段。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型储能系统（如PowerStack）中对高功率密度和高效率的追求，GaN器件的应用趋势日益明显。该研究提出的C_OSS损耗表征方法，能够帮助研发团队更精准地评估GaN器件在高频开关下的损耗特性，从而优化逆变器及DC-DC变换器的磁性元件设计与驱动电路参数。建议在下一代...
高温碳化硅(SiC)功率器件的薄膜封装解决方案
Thin-Film Encapsulation Solution for High-Temperature SiC Power Devices
Rong Zhang · Zexin Liu · Kangyong Li · Li Fang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
宽禁带半导体如碳化硅（SiC）可在250°C以上高温运行，但现有封装技术限制在175°C以下，成为高温封装的瓶颈。本文提出一种创新的SiC功率器件高温封装方案，利用Parylene HT/Al2O3多层薄膜结构，有效提升了器件在极端高温环境下的可靠性与工作性能。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高的战略价值。随着光伏逆变器和储能变流器（PCS）向高功率密度、小型化方向发展，SiC器件的应用已成为主流。目前PowerTitan及组串式逆变器在极端环境下的散热与封装是提升可靠性的关键。该多层薄膜封装技术能显著提升SiC模块的耐温极限，有助于阳光电源在高温、高湿等...
一种DCM反激变换器输出电容C和ESR的无损在线监测方法
A Noninvasive Online Monitoring Method of Output Capacitor's C and ESR for DCM Flyback Converter
Kai Yao · Hui Li · Lei Li · Chanbo Guan 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年6月
电解电容是电力电子系统中的关键易损件，其性能退化表现为电容值（C）和等效串联电阻（ESR）的变化。本文提出了一种针对DCM模式反激变换器输出电解电容的在线监测方案，通过建立数学模型实现对C和ESR的实时监测，为电力电子设备的健康管理提供了有效手段。
解读: 电解电容的寿命是影响逆变器和储能系统可靠性的核心瓶颈。该研究提出的无损在线监测方法，可直接应用于阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能PCS的辅助电源或DC-DC级电路中。通过集成该算法至iSolarCloud平台，可实现对关键电容健康状态（SOH）的实时预警，将传统的“事后维修”转变为“预测性维护”，...
高温增强型Ga₂O₃单片双向开关，击穿电压超6.5 kV
High-Temperature Enhancement-Mode Ga₂O₃ Monolithic Bidirectional Switch With >6.5 kV Breakdown Voltage
Yuan Qin · Chongde Zhang · Matthew Porter · Xin Yang 等9人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年12月 · Vol.47
本文报道了一种增强型Ga₂O₃单片双向开关，在150°C下实现双向>6.5 kV击穿电压，200°C时仍达4.7 kV；阈值电压1.9 V，比导通电阻1755 mΩ·cm²，高温下性能稳定。为超宽禁带双向器件首次实现200°C工作。
解读: 该Ga₂O₃ MBDS器件在高温高电压下的优异性能，可提升阳光电源ST系列PCS、PowerTitan储能系统的高压直流侧开关可靠性与功率密度，尤其适用于沙漠/热带等高温场景的光储电站。建议在下一代1500V+高压储能变流器中评估其替代SiC MOSFET用于直流耦合双向拓扑的可行性，并联合开展高温...
大型过量供给光伏-热泵系统在冬季工况下带机械泵的性能分析
Performance analysis of a large-scale overfeed photovoltaic-thermal heat pump with a mechanical pump under winter conditions
Ruishen Li · Jili Zhang · Energy Conversion and Management · 2025年12月 · Vol.346
摘要 直接膨胀供液方式由于蒸发器过热度及制冷剂分配不均的问题，通常仅限于小规模的光伏-热系统。本研究提出、开发并应用了一种新型的大规模过量供给光伏-热泵系统，并集成了机械泵。该系统由四台压缩机组成的并联机组和一个包含84个模块的光伏-热阵列构成。研究在典型冬季条件下对所提系统的运行特性和供暖性能进行了对比分析。结果表明，该系统在多种工况下均能稳定运行，排气温度低于110°C，吸气过热度变化范围为0–3.3 K。在晴天（环境温度为1.1°C）条件下，系统将水从12.4°C加热至72.2°C时，平均...
解读: 该大规模光伏热泵系统对阳光电源SG系列光伏逆变器与ST储能系统的耦合应用具有重要启示。研究中84组件阵列的MPPT优化技术可提升我司1500V系统在低温工况下的发电效率。系统COP达2.91且75%天数实现电力自给,验证了光伏-热泵-储能一体化方案的可行性。建议将该过冷循环控制策略集成到iSolar...
一种基于气密性敷形涂层的250°C碳化硅功率模块高温封装方法
A Hermetic Conformal Coating Based High-Temperature Encapsulation Method for 250 °C SiC Power Module
Yunchan Wu · Zhiqiang Wang · Rong Zhang · Guoqing Xin 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
碳化硅（SiC）器件在高温高功率应用中极具潜力，但传统硅凝胶封装难以满足250°C以上长期可靠运行的需求。本文提出了一种气密性敷形涂层（HCC）封装方法，有效提升了高温环境下的封装可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的SiC应用至关重要。随着PowerTitan系列储能系统及组串式光伏逆变器向更高功率密度和更小体积演进，功率模块的散热与高温可靠性成为核心瓶颈。HCC封装技术能显著提升SiC模块在极端环境下的寿命，建议研发团队关注该工艺在下一代高压、高温SiC功率模块中的应用，以进一步优化逆变器及...
一种用于航天电池放电的交错Boost变换器族
A Family of Interleaved Boost Converters for Battery Discharging in Space Applications
Hongyu Zhu · Donglai Zhang · Xiyang Liu · Maoping Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
本文提出了一系列交错Boost变换器及其系统性推导方法，基于双相交错反向耦合电感概念，旨在优化航天器电池放电应用。该系列包含14种变换器，通过能量存储单元互连多个脉动电压单元构建而成，提升了功率密度与转换效率。
解读: 该文献提出的交错Boost拓扑及反向耦合电感技术，在提升功率密度和降低电流纹波方面具有显著优势。对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）而言，虽然航天应用环境特殊，但其核心的交错并联技术与高效率DC-DC变换设计理念可借鉴用于优化储能变流器（PCS）的升压级电路。通...
IGBT建模中栅漏重叠氧化层电容数据手册驱动提取方法的比较与优化
Comparison and Optimization of Datasheet-Driven Extraction of Gate-Drain Overlap Oxide Capacitance in IGBT Modeling
Yuwei Wu · Laili Wang · Jianpeng Wang · Zenan Shi 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
提取栅漏重叠氧化层电容（Coxd）是IGBT紧凑建模的关键步骤。本文对比了两种通用的数据手册驱动提取方法：基于反向电容电压特性的C-V法和基于栅极电荷特性的Q-V法，旨在揭示其内在机理并进行优化，以提升IGBT模型在电力电子仿真中的准确性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源核心产品（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan储能PCS）中功率模块的精确建模。IGBT作为逆变器和PCS的核心功率开关，其开关损耗和电磁干扰（EMI）特性高度依赖于Coxd等寄生参数。通过优化数据手册驱动的参数提取方法，研发团队能显著提升仿真模型在宽电压、大电流...
通过层状C/Fe掺杂GaN缓冲层提升GaN HEMT的击穿电压和射频功率特性
Improved Breakdown Voltage and RF Power Characteristics of GaN HEMTs by Layered C/Fe-Doped GaN Buffer
Qian Yu · Meng Zhang · Ling Yang · Zou Xu 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年8月
本文提出了一种创新的层状氮化镓（GaN）缓冲层结构。该结构上层为低浓度碳（C）掺杂层，下层为铝镓氮/氮化镓（AlGaN/GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT）中常用的铁（Fe）掺杂氮化镓缓冲层。在抑制铁掺杂拖尾效应的同时，氮化镓高电子迁移率晶体管的击穿电压从128 V提高到了174 V。由于铁掺杂拖尾效应得到抑制，晶体管的迁移率和跨导（ $\text {g}_{m}\text {)}$ ）也得到显著改善。 ${5}\times {10}^{{16}}$ /cm³的碳掺杂浓度不会明显加剧氮化镓高电...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于分层C/Fe掺杂GaN缓冲层的HEMT技术突破具有重要的战略价值。该技术通过创新的双层掺杂结构，将器件击穿电压从128V提升至174V，同时显著改善了跨导和载流子迁移率，这对我们在高功率密度逆变器和储能变流器领域的产品升级具有直接意义。 在光伏逆变器应用中，更高的...
基于规定时间一致性观测器的舰船直流微电网并联DC-DC变换器分布式经济协调控制器
Distributed Economic Coordination Controller for Parallel DC–DC Converters in Shipboard DC Microgrids Based on Prescribed-Time Consensus Observer
Yuji Zeng · Qinjin Zhang · Herbert H. C. Iu · Heyang Yu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
针对舰船直流微电网中传统集中式能量管理策略存在的成本高、可靠性低及扩展性差等问题，本文提出了一种基于规定时间一致性观测器的分布式经济协调控制方法。该方法实现了多并联DC-DC变换器在规定时间内达到功率分配最优，有效解决了优化层与控制层的时间尺度解耦问题，提升了系统的响应速度与鲁棒性。
解读: 该研究提出的分布式协调控制与规定时间一致性算法，对阳光电源的PowerTitan及PowerStack等储能系统具有重要的参考价值。在多机并联运行场景下，分布式控制能有效降低对中央控制器的依赖，提升系统的容错能力和扩展性。建议研发团队关注该算法在储能变流器（PCS）并联控制中的应用，通过优化多台PC...
用于高温碳化硅功率器件的薄膜封装解决方案
Thin-Film Encapsulation Solution for High-Temperature SiC Power Devices
Rong Zhang · Zexin Liu · Kangyong Li · Li Fang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
像碳化硅（SiC）这样的宽带隙半导体能够在250°C以上的温度下工作。然而，目前的封装材料无法在175°C以上的温度下工作，这使得碳化硅器件的高温（≥250°C）封装仍然是一项挑战。本文介绍了一种创新的碳化硅功率器件高温封装方案，该方案采用了多层聚对二甲苯HT/Al₂O₃复合薄膜（MPACF）。通过采用交叉堆叠的有机聚对二甲苯HT和无机Al₂O₃多层结构，阻断了外部水分和氧气在高温下到达碳化硅芯片的路径，降低了水分/氧气接触的风险，并避免了与传统有机封装材料相关的热氧化过程。在用硅烷偶联剂进一步...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项SiC功率器件高温薄膜封装技术具有重要的战略价值。当前我们的光伏逆变器和储能变流器产品大量采用SiC功率器件以提升效率和功率密度，但传统封装材料175°C的温度限制严重制约了SiC器件在250°C以上高温环境的性能发挥，这在高功率密度设计和极端气候条件下尤为突出。 该...
一种改进JFET区描述的SiC功率MOSFET模型
A SiC Power MOSFET Model With an Improved Description of the JFET Region
Xiangzhen Li · Manhong Zhang · Yumeng Cai · Xiaoguang Wei 等7人 · IET Power Electronics · 2025年8月 · Vol.18
提出了一种针对JFET区中栅极电压VG控制的耗尽层的新物理模型。详细讨论了扩散电流的影响、采用漂移近似的结果，以及JFET区电场相关电子迁移率的新型双段模型性能。建立了偏置相关电流路径与JFET区未耗尽部分电阻分量之间的直接联系，并提出了精确的漏源电容Cds、栅源电容Cgs和栅漏电容Cgd的表达式，且进行了验证。
解读: 该SiC MOSFET精确建模技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。改进的JFET区物理模型和寄生电容精确表达式可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的SiC器件选型与电路仿真优化。通过准确描述栅压控制下的耗尽层特性和电场相关迁移率，可提升三电平拓扑中SiC器件的开关损耗预测精度，优化...
基于离散格林函数的高效精准电力电子三维热模型
Fast and Accurate Three-Dimensional Thermal Model Based on Discrete Green's Function for Power Electronics
Yourun Zhang · Yuqiao Zhang · Maojiu Luo · Li Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
本文提出了一种基于离散格林函数（DGF）的电力电子三维热建模方法。针对电力电子系统对高鲁棒性的需求，该方法实现了快速且精确的温度预测与监控，特别适用于复杂功率器件的热特性分析，为提升系统可靠性提供了有效手段。
解读: 该技术对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）具有极高应用价值。功率模块是上述产品的核心，其热管理直接决定了设备在极端环境下的寿命与可靠性。传统的有限元仿真（FEA）计算耗时过长，而基于DGF的快速热模型可集成至iSolarCloud智...
基于分裂C-V法在偏置温度不稳定性条件下SiC MOSFET栅氧化层退化位置表征
Characterization of Gate-Oxide Degradation Location for SiC MOSFETs Based on the Split C–V Method Under Bias Temperature Instability Conditions
Yumeng Cai · Cong Chen · Zhibin Zhao · Peng Sun 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
栅氧化层退化是SiC MOSFET面临的主要可靠性挑战之一。本文提出了一种基于分裂C-V（CGS和CGD）的方法，用于在偏置温度不稳定性（BTI）条件下精准定位栅氧化层的退化位置，这对提升功率器件的长期可靠性具有重要意义。
解读: SiC MOSFET是阳光电源组串式光伏逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩的核心功率器件。随着产品向高功率密度和高效率演进，SiC器件的长期可靠性直接决定了系统的全生命周期运维成本。该研究提出的分裂C-V表征方法，能够帮助研发团队在器件选型及失效分析阶段，精准定位栅氧化层退化机理，...
高温存储应力
HTSS）对高压4H-SiC结势垒肖特基二极管退化的影响
Shuai Yang · Yuming Zhang · Qingwen Song · Xiaoyan Tang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年3月
本文研究了高温存储应力（HTSS，高达275°C）对高压4H-SiC结势垒肖特基（JBS）二极管在空气环境下的热稳定性影响。通过详细分析HTSS测试后二极管电参数的漂移，揭示了其退化机制，为宽禁带半导体器件的长期可靠性评估提供了重要参考。
解读: 该研究直接关系到阳光电源核心产品（如组串式光伏逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器）中SiC功率模块的可靠性。随着公司产品向高功率密度、高工作温度方向迭代，SiC JBS二极管在极端环境下的退化机制研究至关重要。建议研发团队参考该HTSS测试方法，建立SiC器件的长期热应力失效模型，优化...
关于“混合导通模式并网逆变器直接充电控制”的更正
Corrections to “Direct Charge Control for Mixed Conduction Mode Grid-Connected Inverter” [Jan 23 316-331]
Pu Zhao · Yu Zhang · Qingxin Guan · Josep M. Guerrero · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
本文是对IEEE电力电子学报发表的关于混合导通模式（MCM）并网逆变器直接充电控制论文的更正说明。由于原论文证明过程中存在疏漏，导致文中图10(c)、16、22、27(a)、27(b)及30存在错误，可能影响读者的理解与复现。
解读: 该文献涉及并网逆变器在混合导通模式下的控制策略，这对阳光电源的组串式和集中式光伏逆变器具有重要参考价值。在光伏发电过程中，逆变器常面临宽范围负载变化，混合导通模式能有效提升轻载下的转换效率。该更正说明提醒研发团队在优化逆变器控制算法（如PWM调制策略）时，需严谨对待数学建模与仿真验证。建议研发团队在...
一种用于电场能量收集的升频振荡技术管理电路
A Management Circuit with Upconversion Oscillation Technology for Electric-Field Energy Harvesting
Jiajia Zhang · Ping Li · Yumei Wen · Feng Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年8月
传统LC谐振电路难以处理低频（50Hz）且等效电容极小的电场能量收集，因为实现阻抗匹配所需的电感量过大。本文提出一种升频振荡管理电路，通过升频技术有效解决了电场能量收集中的阻抗匹配难题，提高了能量转换效率。
解读: 该技术主要针对微能量收集领域，与阳光电源目前的大功率光伏逆变器、储能系统及充电桩业务关联度较低。但其核心的“升频振荡”与“阻抗匹配”思想，在未来探索极端环境下（如高压输电线周边）的自供电传感器节点或智能运维监测设备中具有潜在参考价值。建议关注其在iSolarCloud智能运维平台配套的边缘侧低功耗感...
面向P-GaN栅HEMT的物理基础紧凑模型：完整Q–VD与C–VD响应
Physics-Based Compact Model for P-GaN-Gate HEMT Featuring Complete Responses of Q–VD and C–VD
Kaiyuan Zhao · Huolin Huang · Luqiao Yin · Aiying Guo 等7人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年12月 · Vol.73
本文提出一种物理基础P-GaN栅HEMT紧凑模型，首次实现栅电荷Qg与栅-漏电压VD的显式关联，并精确分解Cgg为Cgs与Cgd，支撑E-mode GaN器件在高频高效率变换器中的精准建模与SPICE仿真。
解读: 该模型显著提升GaN器件在高频光伏逆变器（如SG320HX组串式逆变器）和储能变流器（ST系列PCS）中的动态特性建模精度，尤其利于优化开关损耗、dv/dt抑制及EMI预测。阳光电源可基于此模型加速GaN基高效拓扑（如图腾柱PFC、双向LLC）在户用光储系统中的工程落地，并为PowerTitan下一...
用于电缆附件的PPy/BN/EPDM复合材料的非线性电导率与击穿强度
Nonlinear electrical conductivity and breakdown strength of PPy/BN/EPDM composites for cable accessory applications
Tiandong Zhang · Shengkun Niu · Chuanxian Dai · Huiyang Zhang 等6人 · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年2月 · Vol.36.0
基于橡胶的电缆附件由于单根电缆长度受限，常作为连接两根电力电缆的接头部件，在高压输电工程中起着关键作用，但其故障率较高。由于三元乙丙橡胶（EPDM）与电缆主绝缘交联聚乙烯之间的电气参数存在显著失配，导致应力锥区域出现严重的电场畸变，威胁电缆附件的安全运行。因此，开发具有优异非线性电导特性的橡胶材料是缓解电缆附件中电场集中的有效技术途径。不同于以往研究，本文采用有机导电聚吡咯（PPy）而非无机导电或半导电填料来诱导EPDM的非线性电导特性。同时，根据前期研究结果，引入10wt%的六方氮化硼（BN）...
解读: 该非线性导电橡胶复合材料技术对阳光电源储能系统和充电桩产品具有重要应用价值。PPy/BN/EPDM材料的非线性电导特性可有效缓解电缆附件应力锥处的电场集中问题,这对PowerTitan储能系统和大功率充电站的高压电缆连接可靠性至关重要。其在30-70°C温域内的稳定非线性系数和击穿强度提升,可为ST...
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