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缺陷演化对14 MeV中子辐照后AlGaN/GaN HEMT电学性能的影响
The impact of defect evolution on the electrical performance of AlGaN/GaN HEMT after 14-MeV neutron irradiation
Von Bardeleben · Van De Walle · China Machine Press · Applied Physics Letters · 2025年6月 · Vol.126
研究了14 MeV中子辐照及退火处理对AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）电学性能与缺陷演化关系的影响。随着辐照注量增加，器件的漏极电流、跨导及载流子浓度显著下降，而反向栅泄漏电流上升。通过深能级瞬态谱技术分析发现，中子辐照引入了多个深能级缺陷，其浓度随注量增加而升高，且在退火过程中部分缺陷发生转化或湮灭。研究表明，位移损伤导致的点缺陷及其演化进程是电学性能退化的主要机制，为HEMT在辐射环境中的可靠性评估提供了重要依据。
解读: 该GaN HEMT中子辐照损伤机理研究对阳光电源功率器件应用具有重要参考价值。研究揭示的深能级缺陷演化规律可指导SG系列光伏逆变器、ST储能变流器及电动汽车驱动系统中GaN器件的可靠性设计。针对辐照引起的载流子浓度下降、栅泄漏增加等退化机制，可优化器件筛选标准和老化测试方案。退火处理对缺陷的修复效应...
电压源换流器高压直流输电
VSC-HVDC）高频振荡机理分析与抑制方法
Jianhang Zhu · Jiabing Hu · Lei Lin · Yifan Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
本文研究了高压直流输电系统中电压源换流器（VSC）的高频振荡（HFO）问题。研究表明，控制系统的长延时是导致HFO的主要因素。文章探讨了通过软件优化（如在终端电压前馈控制中增加低通滤波器）等现有抑制方案的局限性，并提出了改进策略。
解读: 该研究涉及的控制系统延时与高频振荡问题，对阳光电源的组串式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）在弱电网环境下的并网稳定性具有重要参考价值。随着阳光电源构网型（GFM）技术的推广，控制环路延时对系统阻抗特性的影响愈发关键。建议研发团队借鉴文中的前馈控制优化思路，评估在iSolarClou...
基于电流源逆变器双载波调制的空间矢量等效调制输出研究
Research on Realizing Space Vector Equivalent Modulation Output by Dual Carrier Modulation of Current Source Inverter
Ruiqi Cheng · Yingjie He · Chao Lei · Yue Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
本文针对多电平电流源变换器，提出了一种基于载波的PWM方法，以实现空间矢量脉宽调制（SVPWM）的输出特性。该方法适用于从五电平到n电平的空间矢量调制策略，简化了复杂多电平拓扑的控制实现难度。
解读: 该研究探讨的多电平电流源变换器调制技术，主要针对电流源型拓扑，与阳光电源目前主流的电压源型光伏逆变器及储能PCS（如PowerTitan系列）在拓扑结构上存在差异。然而，其提出的“载波实现SVPWM等效输出”的控制思路，对于提升多电平电压源逆变器的控制精度、降低计算复杂度具有参考价值。建议研发团队关...
用于软开关单相逆变器的变关断时间与死区时间优化控制频率方案
Variable OFF-Time and Deadtime Scheme With Optimized Control Frequency for Soft-Switching Single-Phase Inverters
Zhongshu Zheng · Li Zhang · Chao Wu · Yiming Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
本文提出了一种针对单相逆变器临界导通模式（CRM）的优化控制方案。通过引入变关断时间和死区时间调节，有效解决了传统基于反向电流边界（RCB）控制中因反向电感电流过大和固定死区导致的RMS电流增加及功率损耗问题，并优化了数字控制频率，提升了软开关性能。
解读: 该技术直接服务于阳光电源的核心产品线——户用及组串式光伏逆变器。通过优化CRM模式下的软开关控制，能够显著降低逆变器功率损耗，提升整机效率，这对于提升户用逆变器在轻载下的能效表现至关重要。此外，该方案通过减小RMS电流，有助于降低功率器件的热应力，从而提升产品的可靠性与功率密度。建议研发团队在下一代...
临界模式LCL型单相并网逆变器的全电网电压前馈及其物理诠释
Full Grid Voltage Feedforward for Critical Mode LCL-Type Single-Phase Grid-Tied Inverters With Physical Interpretations
Zhongshu Zheng · Li Zhang · Yiming Wang · Zhengzi Lei 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
全电网电压前馈（GVF）是抑制电网电压谐波引起电流畸变的有效策略。然而，对于临界导通模式（CRM）并网逆变器，其控制方案的时变特性使得无法通过传递函数推导全GVF策略。本研究首次从物理层面分析了该问题，并提出了相应的控制方案。
解读: 该研究针对临界导通模式（CRM）下的LCL型单相并网逆变器，解决了电网电压前馈在时变控制系统中的实现难题。对于阳光电源的户用光伏逆变器产品线，该技术能显著提升在弱电网或电网谐波干扰环境下的电流质量，降低THD（总谐波失真）。建议研发团队在户用机型的数字控制算法中引入该物理层面的前馈优化，以增强产品在...
基于电压互补的无电解电容PMSM驱动系统升压型有功功率解耦变换器
Boost-Based Active Power Decoupling Converter With Voltage Complementary for Electrolytic Capacitor-Less PMSM Drive System
Chao Zhang · Rongwei Gao · Xiaoyong Zhu · Lei Xu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
本文提出了一种用于无电解电容（ECL）永磁同步电机（PMSM）驱动系统的升压型有功功率解耦电路（APDC）。通过将APDC的解耦电容与Boost变换器的输出电容串联，有效提升了直流母线电压水平，并实现了功率解耦，从而提升了驱动系统的可靠性与功率密度。
解读: 该技术通过有功功率解耦替代电解电容，是提升电力电子设备可靠性的前沿方向。对于阳光电源而言，该拓扑在户用光伏逆变器及电动汽车充电桩产品线中具有潜在应用价值。电解电容通常是逆变器寿命的瓶颈，采用无电解电容方案可显著提升产品在高温、高湿环境下的长效运行能力。建议研发团队评估该拓扑在小功率变换器中的集成可行...
碳化硅MOSFET动态阈值电压漂移的恢复性能研究
Recovery Performance of the Dynamic Threshold Voltage Drift of Silicon Carbide MOSFETs
Xiaohan Zhong · Chao Xu · Huaping Jiang · Ruijin Liao 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
碳化硅(SiC) MOSFET的阈值电压不稳定性备受关注，但针对其恢复性能的研究尚显不足。本文通过实验与仿真手段，深入探讨了SiC MOSFET阈值电压恢复的性能表现及其物理机制。
解读: 随着阳光电源在组串式光伏逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器中大规模应用SiC器件以提升功率密度和效率，器件的长期可靠性至关重要。阈值电压漂移直接影响开关损耗和驱动稳定性。本研究揭示的恢复机制有助于优化驱动电路设计及栅极驱动参数，从而提升阳光电源产品在复杂工况下的长期运行可靠性。建议研发...
基于差分进化算法优化的永磁同步电机驱动集成位置与速度环滑模控制
Integrated Position and Speed Loops Under Sliding-Mode Control Optimized by Differential Evolution Algorithm for PMSM Drives
Zhonggang Yin · Lei Gong · Chao Du · Jing Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年9月
为提升伺服驱动系统的鲁棒性及位置与速度控制精度，本文提出了一种由差分进化算法优化的集成滑模控制（DE-ISMC）策略。该方法将速度调节器与位置控制相结合，确保电机在给定速度下精确到达目标位置，有效提升了系统的动态响应与抗干扰能力。
解读: 该研究提出的高性能电机控制算法对阳光电源的电动汽车充电桩及储能系统中的辅助电机驱动具有参考价值。虽然阳光电源的核心业务侧重于电力电子变换，但随着充电桩功率模块的集成化和储能系统对精密机械控制（如液冷系统泵机、跟踪支架驱动）的需求增加，此类鲁棒性强的滑模控制算法可提升设备在复杂工况下的运行精度与稳定性...
交流栅极应力下碳化硅功率MOSFET的偏置温度不稳定性
Bias Temperature Instability of Silicon Carbide Power MOSFET Under AC Gate Stresses
Xiaohan Zhong · Huaping Jiang · Guanqun Qiu · Lei Tang 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
随着碳化硅（SiC）功率MOSFET应用日益广泛，其可靠性问题备受关注，尤其是栅极阈值电压的长期稳定性。本文通过实验室实验，研究了在不同占空比、开通及关断栅极电压条件下，交流栅极应力对阈值电压不稳定性的影响。
解读: SiC器件是阳光电源提升组串式逆变器和PowerTitan储能系统功率密度的核心。该研究揭示了交流栅极应力对SiC MOSFET阈值电压的影响，对优化逆变器及PCS的驱动电路设计、提升长期运行可靠性具有重要指导意义。建议研发团队在设计高频开关电路时，参考该研究的应力测试模型，针对性地优化驱动电压参数...
基于直流分压电容变换器的永磁同步电机驱动器直流母线电压纹波消除
Elimination of DC-Link Voltage Ripple in PMSM Drives With a DC-Split-Capacitor Converter
Chao Zhang · Lei Xu · Xiaoyong Zhu · Yi Du 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
本文提出了一种基于直流分压电容变换器的无电解电容（ECL）电机驱动方案。为降低ECL驱动器的直流母线电压纹波，引入了一种带有直流分压电容的有源功率解耦电路（APDC）。该电路包含升压（Boost）和降压-升压（Buck-Boost）两个变换器，有效提升了系统功率密度与可靠性。
解读: 该技术通过有源功率解耦（APDC）替代传统大容量电解电容，对提升阳光电源逆变器及储能变流器（PCS）的功率密度和可靠性具有参考价值。电解电容通常是电力电子设备中寿命最短的组件，该方案有助于延长产品寿命并减小体积，特别适用于对空间要求苛刻的户用光伏逆变器或小型储能系统。建议研发团队关注其在多变换器协同...
一种具有二次电压增益和高增益比的开关LC双向DC-DC变换器，用于薄膜电容混合储能系统
A Switched-LC Bidirectional DC–DC Converter With Quadratic Voltage Gain and High Gain Ratio for Film Capacitor Hybrid Energy Storage System
Chao Zhang · Hao Chen · Jialong Gu · Xiaoyong Zhu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
本文提出了一种用于薄膜电容混合储能系统的高增益双向DC-DC变换器。该拓扑结合了开关准Z源单元和开关LC单元，显著拓宽了薄膜电容的工作电压范围（20-150V），并有效提升了电动汽车制动能量的回收利用效率。
解读: 该拓扑结构通过开关LC网络实现了高电压增益，对阳光电源的储能系统（如PowerStack、PowerTitan系列）具有重要参考价值。在储能变流器（PCS）设计中，该技术有助于优化直流侧电压匹配，提升系统在宽电压范围下的转换效率，特别是在电池组电压波动较大或需要与薄膜电容混合储能配合的场景下，能有效...
碳化硅功率MOSFET中激光诱导单粒子效应的研究
Study of Laser-Induced Single Event Effects in SiC Power MOSFETs
Haoming Wang · Chao Peng · Zhifeng Lei · Zhangang Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年4月
本文通过激光辐照研究了碳化硅（SiC）功率金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）的单粒子效应（SEE）。在脉冲激光双光子吸收（TPA）条件下，观察到了单粒子烧毁（SEB）和漏电流增加现象。获得了对应不同偏置电压的单粒子效应能量阈值。提出了一种改进的等效线性能量转移（ELET）模型，用于关联碳化硅MOSFET中激光诱导的单粒子效应和重离子诱导的单粒子效应。实验结果表明，当激光能量超过42纳焦时，改进模型得到的等效线性能量转移值与重离子实验得到的线性能量转移（LET）值之间的误差低...
解读: 作为全球领先的新能源设备供应商，阳光电源在光伏逆变器和储能系统中大量采用SiC功率MOSFET以提升系统效率和功率密度。该论文针对SiC器件单粒子效应的激光测试方法研究，对我们产品的可靠性验证具有重要战略意义。 从业务应用角度看，单粒子效应是影响功率器件长期可靠性的关键因素，尤其在高海拔光伏电站、...
基于失稳模式引导的模型更新方法用于数据驱动的暂态稳定性评估
Instability Pattern-Guided Model Updating Method for Data-Driven Transient Stability Assessment
Huaiyuan Wang · Fajun Gao · Qifan Chen · Siqi Bu 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年7月
深度学习方法广泛应用于电力系统暂态稳定性评估（TSA），但其结果缺乏可解释性且评估过程难以控制，限制了实际应用。本文提出一种失稳模式引导的模型更新方法以优化TSA模型。首先，构建基于Transformer编码器的TSA模型，通过注意力分布解释和分析预测结果；其次，引入注意力引导损失函数，针对特定失稳模式调整评估规则，提升分类精度；同时采用注意力保持损失，维持其他样本的评估能力并抑制过拟合；此外，基于注意力分布构建代表性数据集以降低更新成本。在IEEE 39节点系统与华东电网中的仿真验证了该方法的...
解读: 该失稳模式引导的暂态稳定评估技术对阳光电源PowerTitan大型储能系统和构网型控制产品具有重要应用价值。在电网侧储能场景中，ST系列储能变流器需快速判断电网扰动后的稳定性并调整控制策略，该方法基于Transformer的注意力机制可实现毫秒级稳定性预判，指导GFM控制器动态调节虚拟惯量和阻尼参数...
重离子辐照导致的p型氮化镓栅极HEMTs漏电流增加机制
Mechanism of Heavy Ion-Induced Leakage Current Increase in Normally-OFF p-GaN Gate HEMTs
Chao Peng · Zhifeng Lei · Teng Ma · Hong Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年8月
本文报道了 650 V p 型氮化镓（GaN）栅高电子迁移率晶体管（HEMT）在重离子辐照下漏电流增大的现象。重离子导致 GaN HEMT 漏电流增大的退化情况与重离子的线性能量转移（LET）值和偏置电压有关。仅在 LET 值为 60.5 MeV·cm²/mg 的钽（Ta）离子辐照下观察到漏电流增大，而在 LET 值为 20.0 MeV·cm²/mg 的氪（Kr）离子辐照下未观察到该现象。此外，较高的偏置电压会导致漏电流增大的退化现象更为明显。当器件偏置电压为 100 V 时，漏极和源极之间存在...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于p-GaN栅极HEMT器件重离子辐照效应的研究具有重要的可靠性参考价值。GaN功率器件凭借其高频、高效、高功率密度等优势，正逐步成为光伏逆变器和储能变流器的核心功率开关器件。然而，该研究揭示的重离子辐照导致的漏电流退化机制，对我们在特殊应用场景下的产品设计提出了新的...
基于多时间尺度图特征的多电压等级配电网负荷转移优化以抑制过载级联
Load Transfer Optimization With Graph Characterizations on Multiple Time-Scales for Multi-Voltage Distribution Networks Against Overload Cascades
Chao Lei · Nengqiao Wei · Qianggang Wang · Yao Zou 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年5月
在电气化交通中，越来越多的电动汽车采用超快速充电技术，导致短时高功率负荷激增，给高压和中压配电网的实时负荷平衡带来挑战。为此，本文提出一种基于图特征简化潮流方程与辐射状约束的负荷转移优化（LTO）模型，并构建了多时间尺度的分层优化框架，有效降低计算复杂度，减少开关操作成本与网损，实现不同电压层级配电系统运营商间的协调。案例研究表明，该方法在计算效率和实际应用效果上均优于传统网络重构方法。
基于图神经网络的电力系统实时多稳定性风险评估与可视化
Real-Time Multi-Stability Risk Assessment and Visualization of Power Systems: A Graph Neural Network-Based Method
Qifan Chen · Siqi Bu · Huaiyuan Wang · Chao Lei · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年12月
相较于单一稳定性评估，多稳定性风险评估（MSRA）在应对可再生能源出力波动和系统故障等不确定性时更具实用性。本文提出一种基于图神经网络（GNN）的实时MSRA方法，统一处理功角、电压、频率及换流器主导的多种稳定性问题。通过构建运行状态图与扰动图作为GNN输入，结合图卷积层与初始残差恒等映射，提取高阶特征；引入GraphNorm缓解过平滑并提升泛化能力。基于实时数据实现多稳定性风险的连续预测，并利用alpha形状可视化稳定与不稳定区域。在IEEE 39节点、WECC 179节点及英国电网系统中的仿...
解读: 该GNN多稳定性评估技术对阳光电源PowerTitan储能系统及iSolarCloud平台具有重要应用价值。针对大规模储能电站中ST系列变流器的构网型GFM控制，该方法可实时评估功角、电压、频率及换流器主导的多维稳定性风险，解决可再生能源波动下的系统安全问题。其图神经网络架构可集成至智能运维平台，实...
900-V硅基与碳化硅MOSFET单粒子烧毁性能在14-MeV中子辐照下的比较
Comparison of 14-MeV Neutron-Induced Damage in Si and SiC Power MOSFETs
Chao Peng · Hong Zhang · Zhangang Zhang · Teng Ma 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年7月
利用14 MeV中子辐照对900 V硅（Si）和碳化硅（SiC）MOSFET的单粒子烧毁（SEB）性能进行了比较。当Si MOSFET偏置在额定电压的83%时观察到了SEB现象，而SiC MOSFET偏置在额定电压的94%时未发生SEB。对于900 V级功率MOSFET，平面SiC器件似乎比Si平面超结器件具有更强的抗SEB能力。获得了14 MeV中子核反应在Si和SiC器件中产生的次级离子的线性能量转移（LET）值和射程。在SiC器件中，14 MeV中子诱发的次级离子的最大LET值可达9.85...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于14-MeV中子辐照下Si与SiC功率MOSFET单粒子烧毁（SEB）性能对比的研究具有重要的战略参考价值。 在光伏逆变器和储能系统的核心功率模块中，MOSFET器件的可靠性直接影响系统的长期稳定运行。研究表明，在900V等级的功率器件中，SiC MOSFET在9...
光谱失配对具有光子能量可调封装材料的硅异质结太阳能组件标准测量和户外实地测试的影响
Influence of spectrum mismatch on the standard measurement and outdoor field test for silicon heterojunction solar modules with photon energy tailorable encapsulants
Chao Zhangab1 · Hualong Fanb1 · Siping Wangb · Qiang Wangb 等13人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.286
摘要 硅异质结（HJT）光伏组件对紫外（UV）辐照敏感，因此在组件封装过程中广泛采用紫外下转换膜和紫外截止膜。然而，该方法导致紫外光谱波段内光谱响应度（SR）出现显著差异。为评估两种不同封装材料的影响，本研究采用相同电池制备了使用紫外下转换技术和紫外截止技术封装的组件，并进行了受控条件下的户外实地测试。测试中发现，采用紫外下转换封装的组件存在功率输出偏差。为此，通过调整太阳模拟器滤光片以产生不同紫外强度的光谱，并对两种组件的光谱响应度进行了分析。针对标准测试条件下（STC）功率测试过程中出现的光...
解读: 该研究揭示HJT组件封装材料对光谱响应的影响,对阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT算法优化具有重要价值。UV下转换膜在户外实测中显示0.51%的发电增益,但STC测试存在1.15%的光谱失配误差。建议在iSolarCloud平台集成光谱失配修正算法,针对不同封装技术的组件优化MPPT追踪策略,并在...