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利用转移的LPCVD生长h-BN缓解AlGaN/GaN HEMT中的自加热效应
Mitigation of self-heating in AlGaN/GaN HEMTs using transferred LPCVD-grown h-BN
Cheng Chang · Kad Dokwan Kook · Chenyang Lin · Xiang Zhang 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127
本文报道了一种通过转移低压化学气相沉积（LPCVD）生长的六方氮化硼（h-BN）来有效缓解AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMTs）中自加热效应的方法。将高质量h-BN薄膜集成于器件沟道附近，显著提升了横向热导率，改善了热量耗散。实验结果显示，器件的结温明显降低，连续工作下的温度上升减少了约40%，同时保持了良好的电学性能。该策略为提升第三代半导体器件的热管理能力提供了可行路径。
解读: 该研究提出的h-BN散热方案对阳光电源的GaN功率器件应用具有重要参考价值。通过LPCVD生长h-BN提升横向热导率的方法,可显著改善SG系列高频光伏逆变器和ST系列储能变流器中GaN器件的散热性能,有助于提高功率密度。结温降低40%的效果对车载OBC等对功率密度要求高的产品尤为重要。这一散热创新为...
高压射频应力下GaN HEMT中阻抗依赖性退化：电热与陷阱机制
Impedance-dependent degradation in GaN HEMTs under high-voltage RF stress: Electro-thermal and trap mechanisms
Linling Xu · Hui Guo · Nanjing Electronic Devices Institute · Jiaofen Yang 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127
研究了在高压射频应力下，不同负载阻抗条件下GaN高电子迁移率晶体管的退化行为。实验发现器件退化程度显著依赖于负载阻抗，低阻抗时退化更严重。结合电学与热学分析，表明高阻抗下自热效应更强，但低阻抗时更大的漏极电流导致焦耳热集中和电场加速，加剧了缺陷生成与载流子俘获。通过瞬态电流与脉冲I-V测试，识别出浅能级陷阱的激活是退化主因，并揭示了电热耦合与陷阱响应的协同作用机制。
解读: 该GaN HEMT阻抗依赖性退化机制研究对阳光电源功率器件应用具有重要价值。研究揭示的低阻抗下电流集中导致焦耳热与电场协同加速陷阱生成机制，可直接指导ST储能变流器和SG光伏逆变器中GaN器件的阻抗匹配设计。通过优化负载阻抗避开高退化区域，可提升PowerTitan储能系统和充电桩中GaN功率模块的...
基于双信号注入并考虑电压源逆变器非线性的直流偏置混合励磁游标电机MTPA控制
DC-Biased Hybrid Excitation Vernier Motor MTPA Control Based on Double Signal Injection Considering Voltage Source Inverter Nonlinearity
Liang Xu · Chen Qian · Wenxiang Zhao · Lele Chang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
本文提出一种考虑电压源逆变器（VSI）非线性的直流偏置混合励磁游标电机最大转矩每安培（MTPA）控制策略，采用双虚拟方波信号注入方法。首先在旋转坐标系下建立计及VSI非线性的电机数学模型，通过双信号注入减小高阶导数忽略对MTPA判据的影响，并在控制中补偿逆变器非线性效应，从而提高MTPA点的准确性。此外，引入迭代算法预处理电流矢量角以提升动态响应。仿真与实验结果验证了该策略的优越性。
解读: 该直流偏置混合励磁电机MTPA控制技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。双信号注入法可精确补偿VSI非线性，直接适用于车载OBC和电机驱动系统，提升转矩控制精度和效率。该技术对ST系列储能变流器的飞轮储能应用、充电桩的永磁同步电机控制也有借鉴意义。逆变器非线性补偿策略可优化阳光电源SiC/...
通过结合负荷与光伏预测的迁移学习提升基于强化学习的能量管理
Enhancing Reinforcement Learning-Based Energy Management Through Transfer Learning With Load and PV Forecasting
Chang Xu · Masahiro Inuiguchi · Naoki Hayashi · Wong Jee Keen Raymond 等6人 · IEEE Access · 2025年1月
在可再生能源微电网中，高效能量管理对维持系统稳定性和降低运行成本至关重要。传统强化学习（RL）控制器常面临训练时间长和过程不稳定等问题。本研究提出一种融合迁移学习（TL）技术的新型RL方法，利用ResNet18+BiLSTM等先进预测模型生成的合成数据对RL智能体进行预训练，嵌入领域知识以提升性能。基于一年运行数据的实验结果表明，相较于基线模型，TL增强的RL控制器累计运行成本最高降低62.63%，系统不平衡度改善达80%，并显著提升初始性能与训练效率。该方法展现了TL与RL结合在复杂电力系统实...
解读: 该迁移学习增强的强化学习能量管理技术对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器具有重要应用价值。研究中的ResNet18+BiLSTM预测模型可集成至iSolarCloud云平台，提升光伏-储能微电网的实时调度能力。62.63%的成本降低和80%的系统不平衡改善直接契合阳光电源ESS...
基于共模电流模式的逆变器馈电电机线端和内部线圈绝缘在线状态监测
Online Condition Monitoring of Line-end and Internal Coils Insulation for Inverter-fed Machines Based on Common-mode Current Modes
Shanhu Li · Chang Wang · Tianrui Fang · Xinhao Ding 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年10月
针对实际应用中电缆绝缘参数影响,提出使用共模电流模式评估逆变器馈电电机线端和内部线圈绝缘状态的在线方法。建立包含电缆绝缘参数的共模等效模型,分析共模阻抗特性揭示共模电压阶跃下共模电流的主导模式和路径。得出高频共模电流振荡频率(fHFCM)与线端线圈绝缘的关系,以及变化电缆电感下中频振荡频率(fMFCM)与线端和内部线圈绝缘的耦合关系。采用变分模态分解(VMD)算法克服经典FFT和EMD局限性获得fHFCM和fMFCM。监测策略采用fHFCM确定线端线圈绝缘退化,结合电缆电感和线端线圈绝缘退化条件...
解读: 该共模电流绝缘监测技术对阳光电源电机驱动产品的预测性维护有重要应用价值。VMD算法在线监测方法可应用于新能源汽车电机驱动系统的绝缘状态评估,实现早期故障预警并延长电机寿命。共模等效模型对ST储能系统电机的绝缘退化机理研究有参考意义,可优化绝缘设计并提高可靠性。该技术对阳光电源智能运维平台的电机健康管...
水力发电系统中的一次调频性能：宽范围运行下的精确量化与整体提升
Primary frequency regulation performance in hydropower systems: Precise quantification and holistic enhancement under wide-range operation
Xueding Lu · Chaoshun Li · Hao Chang · He Wang 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.389
摘要 随着大量水电机组转向宽范围运行（WRO，即水头变化超过额定水头的7%，功率调节范围超过额定功率的50%），导致其在电网一次调频（PFR）考核中不达标的风险显著增加。为实现PFR性能的精确量化与整体提升，本文首先构建了一个具备模块化子系统切换功能的灵活水轮机调节系统（HTRS）仿真平台，以支持多种工况模拟与对比研究。其次，引入Prony辨识方法确定复杂非线性HTRS的稳定运行范围，相较于传统方法可节省90%以上的计算时间，且精度更高。在此基础上，分析了运行工况及主要非线性因素对系统稳定性的影...
解读: 该水电一次调频优化技术对阳光电源储能调频系统具有重要借鉴价值。研究中的Prony辨识法可应用于ST系列PCS的宽工况稳定域快速评估,节省90%计算时间;提出的调节上升时间、稳定时间及综合电量等性能指标体系,可直接移植到PowerTitan储能系统的调频性能量化评估中;针对低负荷工况的参数优化策略,对...
计及电池参数不一致性的35 kV大容量无变压器储能系统主电路参数优化设计
Main Circuit's Parametric Optimal Design Counting Inconsistent Battery Parameters and Control of 35 kV Large-Capacity Transformer-Less BESS
Chang Liu · Xianqiang Shi · Rui Li · Xu Cai · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年8月
基于级联 H 桥变流器（CHBC）的 35 kV 大容量无变压器电池储能系统（LCTL - BESS）各相需要大量电池单体，且电池单体参数存在不一致性。在主电路参数设计中应充分考虑电池参数的不一致性，以提高系统对其的适应性，从而延缓电池的老化速度，确保电池全生命周期内的安全高效利用。系统每相功率模块的级联数量是系统最重要的主电路参数，对系统性能有显著影响，应综合考虑系统效率和安全性对其进行优化。由于系统效率和安全性评估模型与电池参数的不一致性密切相关，无法基于每个电池单体的详细参数在不同功率模块...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项针对35kV大容量无变压器级联H桥储能系统的研究具有重要的战略参考价值。该技术方案与我司PowerTitan等高压储能产品的技术路线高度契合，为进一步提升系统性能提供了理论支撑。 论文的核心创新在于将电池单体参数不一致性纳入主电路参数设计的全生命周期考量。这对阳...
60Co伽马射线总电离剂量辐照下SiC MOSFET的退化机理分析与建模
Degradation Mechanism Analysis and Modeling of SiC MOSFETs Under 60Co Gamma Ray Total Ionizing Dose Irradiation
Runding Luo · Yuhan Duan · Tao Luo · Yifei Chang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年5月
研究了碳化硅（SiC）垂直双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管（VDMOSFET）和沟槽金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）在 $^{60}$Co $\gamma$ 射线辐照环境下的退化机制。探究了不同总电离剂量（TID）辐照后，处于不同工作状态的 SiC MOSFET 电学特性的退化情况。通过辐照后的退火实验研究了辐照过程中产生的缺陷。揭示了 TID 导致 SiC MOSFET 退化的原因，并提出了阈值电压（$V_{\text {th}}$）漂移的预测模型，且通过 TCAD 仿真进行了验...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于SiC MOSFET在总电离剂量辐射环境下的退化机理研究具有重要的战略参考价值。SiC功率器件已成为我司光伏逆变器、储能变流器等核心产品的关键元件，其可靠性直接影响系统的长期性能表现。 该研究揭示了γ射线辐射导致SiC MOSFET阈值电压漂移、导通电阻增大等退化...