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一种具有增强功率和线性性能的AlN/Al_x_Ga1-_x_N/GaN梯度沟道HEMT
An AlN/Al_x_Ga1-_x_N/GaN graded channel HEMT with enhanced power and linearity performance
Xiang Du · Can Gong · Yue Hao · Applied Physics Letters · 2025年2月 · Vol.126
本文报道了一种基于AlN/Al_x_Ga1-_x_N/GaN梯度沟道结构的高电子迁移率晶体管（HEMT），旨在提升器件的功率与线性性能。通过在沟道层引入Al组分渐变的Al_x_Ga1-_x_N缓冲结构，并结合超薄AlN插入层，有效调控了二维电子气分布，增强了载流子输运特性，同时降低了短沟道效应。实验结果表明，该器件在保持高开关比的同时，显著提高了击穿电压、最大电流密度及跨导峰值。此外，线性跨导和栅极电容特性的改善有效提升了器件的线性度与高频稳定性。该梯度沟道设计为高性能射频与功率放大器应用提供了...
解读: 该梯度沟道GaN HEMT技术对阳光电源的功率变换产品具有重要应用价值。通过AlN/AlGaN梯度结构提升的击穿电压和电流密度特性,可显著提高SG系列逆变器和ST系列储能变流器的功率密度。改善的线性度和高频特性有助于优化车载OBC和充电桩的EMI性能。该器件在高压大功率应用场景下的优异开关特性,可支...
双有源桥
DAB）变换器极端动态过渡响应研究
Ziheng Xiao · Zhigang Yao · Fei Deng · Yu Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
本文探讨了双有源桥（DAB）变换器的动态性能。传统线性控制方法在特定调制策略下受限且参数难以优化，而非线性控制虽提升了稳态性能，但往往伴随设计复杂性。文章重点研究了DAB在极端动态过渡过程中的响应特性，旨在优化其在多工况下的瞬态控制表现。
解读: DAB拓扑是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）中DC-DC变换环节的核心技术。储能系统在参与电网调频、调峰等快速响应场景时，对PCS的动态过渡性能要求极高。本文研究的极端动态响应优化，有助于提升阳光电源储能变流器在复杂工况下的瞬态调节速度和稳定性，减少直流侧电压波动...
基于物理增强分层神经网络的电力变换器深度学习建模
Deep Learning-Based Modeling for Power Converters via Physics-Enhanced Hierarchical Neural Network
Qianyi Shang · Fei Xiao · Yaxiang Fan · Ruitian Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
针对电力变换器时间序列建模中数据依赖性高、物理信息神经网络计算需求大及泛化能力差的问题，本文提出了一种物理增强的分层神经网络方法，旨在提升变换器建模的效率与精度，为电力电子系统的智能化建模提供新思路。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有显著价值。在光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）的研发中，传统的物理建模在复杂工况下计算量大，而纯数据驱动模型缺乏物理约束。该物理增强分层神经网络能有效结合物理规律与AI算法，提升逆变器在电网波动、极端环境下的动态响应预测精度。建...
多相DC-DC变换器的无缝旋转移相技术
Seamless Rotational Phase Shedding for Multiphase DC–DC Converters
Ziheng Xiao · Zhigang Yao · Fei Deng · Lei Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文提出了一种用于多相DC-DC变换器的无缝旋转移相（PS）控制方法。以15kW/50kHz三相交错同步升压变换器为例，通过最小化功率损耗确定最优相位激活策略。文章详细分析了稳态及动态过程中的总电感电流波动，实现了高效的相位管理。
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。在多路MPPT或大功率储能变流器中，通过旋转移相技术动态调整激活相位，可显著提升变换器在轻载工况下的转换效率，降低损耗。建议研发团队将其应用于PowerTitan或PowerStack的DC-DC级控制算法优化中，以提升系统全功率段的...
一种SPWM激励下卷铁芯电磁-结构耦合振动改进模型
An Improved Electromagnetic-Structural Coupling Vibration Model of Wound Core Under SPWM Excitation
Beichao Yang · Fei Xiao · Xinsheng Zhang · Ruitian Wang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
针对变压器铁芯在SPWM激励下的振动问题，本文提出了一种基于电磁-结构耦合的改进预测方法。研究考虑了磁滞和磁致伸缩效应，利用神经网络建模磁致伸缩特性，并通过多物理场耦合仿真，实现了对卷铁芯振动特性的精确预测，为电力电子设备的噪声控制与结构优化提供了理论支撑。
解读: 该研究对于阳光电源的组串式逆变器及储能变流器（PCS）中的磁性元件设计具有重要意义。随着产品功率密度的提升，高频SPWM激励下的电磁振动与噪声控制已成为提升产品可靠性与用户体验的关键。通过引入该多物理场耦合模型，研发团队可在设计阶段精确评估磁芯振动，优化电感与变压器结构，从而降低PowerTitan...
软变形：释放CLLC变换器在超宽范围应用中的潜力
Soft-Morphing: Unlocking the Potential of CLLC Converters for Ultrawide Range Applications
Ziheng Xiao · Fei Deng · Zhigang Yao · Yi Tang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文旨在解决CLLC谐振变换器在宽电压增益调节范围与高效率之间的矛盾。通过提出全桥（FB）与半桥（HB）软变形技术，在不牺牲效率的前提下，有效扩展了CLLC变换器的电压增益调节范围，充分挖掘了该拓扑在宽范围应用中的潜力。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。CLLC变换器是双向DC-DC变换的核心，广泛应用于电池储能系统与充电桩中。通过软变形技术实现宽增益范围下的高效率，能够显著提升储能系统在电池电压波动较大时的充放电效率，并优化充电桩对不同...
多相并联桥臂功率损耗的最小化与平衡
Minimizing and Balancing Power Losses in Multiphase Paralleled Bridge Legs
Ziheng Xiao · Fei Deng · Zhigang Yao · Yi Tang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
为实现高电流能力，多颗碳化硅（SiC）MOSFET常被并联使用，但易导致开关电流不平衡及损耗增加。本文研究了在开关节点处配置小电感的多相并联桥臂的损耗最小化与平衡方法，并以16kW四相双向Buck-Boost变换器为例进行了验证。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan及ST系列储能PCS产品具有极高的应用价值。随着储能系统向高功率密度和高效率演进，SiC器件的并联应用已成为主流。通过优化多相并联桥臂的电流平衡与损耗控制，可显著提升PCS在部分负载下的转换效率，降低温升，从而提升产品可靠性。建议研发团队在下一代大功率储能变流器...
一种优化的ANPC-3L逆变器损耗均衡调制策略
An Optimized Loss-Balancing Modulation Strategy for ANPC-3L Inverter
Kefeng Li · Guijing Xue · Fei Xiao · Jilong Liu 等6人 · IET Power Electronics · 2025年4月 · Vol.18
分析了不同换流路径下功率开关的损耗分布特性，结合各功率器件的自身特性建立了开关损耗估算模型，用于量化各开关的损耗。针对所有功率开关的损耗均衡目标，该策略在调制过程中对开关模式进行优化选择，有效实现了各开关器件间相对均衡的损耗分布，提升了系统可靠性与效率。
解读: 该ANPC-3L逆变器损耗均衡调制策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有直接应用价值。通过优化换流路径选择和开关损耗估算模型，可实现IGBT/SiC功率器件间的损耗均衡分配，有效降低局部热应力，提升三电平拓扑的可靠性。该技术可应用于SG系列1500V光伏逆变器的功率模...
一种电压源多电平变换器死区消除新方法
A Novel Dead-Time Elimination Method for Voltage Source Multilevel Converters
Ziyue Xin · Fei Xiao · Liangdeng Hu · Wenjie Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
电压源多电平变换器在工业中应用广泛，但为防止直通而引入的死区时间会导致输出波形畸变和电压降。在多电平变换器中，死区期间的续流路径还会产生非预期的输出电压电平。本文提出了一种新型死区消除方法，旨在解决上述问题，提升变换器的输出性能。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有重要价值。在大型集中式光伏逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS）中，多电平拓扑（如三电平或更高电平）是提升效率和降低谐波的主流方案。死区效应是影响电能质量和系统效率的关键因素，该研究提出的死区消除方法可直接优化逆变器的控制算法，显著改善输出波形质量，降低T...
基于滑模观测器的永磁同步电机负载转矩与转动惯量辨识
Load Torque and Moment of Inertia Identification for Permanent Magnet Synchronous Motor Drives Based on Sliding Mode Observer
Chuanqiang Lian · Fei Xiao · Shan Gao · Jilong Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年6月
本文提出了一种用于永磁同步电机驱动系统的负载转矩观测器及两种转动惯量辨识方法。首先，基于滑模观测器设计了负载转矩辨识方案，充分考虑了转动惯量、电磁转矩及粘性摩擦系数的不匹配问题，并对滑模抖振现象进行了深入分析。
解读: 该文献提出的电机控制算法主要针对永磁同步电机（PMSM）的精确转矩与惯量辨识，在阳光电源的产品线中，该技术可应用于风电变流器（风机变桨与偏航控制系统）以及储能系统中的辅助电机驱动。通过滑模观测器提升电机控制的鲁棒性，有助于优化风电变流器在复杂工况下的动态响应性能。建议研发团队关注该算法在减小抖振方面...
基于等效变换器阻抗重塑的直流微电网惯量模拟
Inertia Emulation in Droop-Based DC Microgrids With Equivalent Converter Impedance Reshaping
Fei Deng · Lei Zhang · Ziheng Xiao · Zhigang Yao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
随着可再生能源渗透率提高，微电网惯量降低导致直流母线电压波动，威胁系统稳定性。本文提出通过储能单元模拟虚拟直流电机特性来提供虚拟惯量，并结合等效变换器阻抗重塑技术，有效抑制电压快速波动，提升直流微电网的系统稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan和PowerStack等储能系统具有重要应用价值。在直流微电网或光储直驱场景中，通过在PCS控制策略中引入虚拟惯量与阻抗重塑算法，可显著提升系统在弱电网或孤岛模式下的电压支撑能力。建议研发团队将此算法集成至iSolarCloud智能运维平台下的高级控制策略库中，...
高压压接式IGBT在直流断路应用下的物理瞬态电热模型
A Physics-Based Transient Electrothermal Model of High-Voltage Press-Pack IGBTs Under HVdc Interruption
Yifei Luo · Fei Xiao · Binli Liu · Yongle Huang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
针对高压直流（HVdc）应用中压接式IGBT建模需求，本文提出了一种基于开关瞬态机制的物理电热瞬态模型。该模型充分考虑了高压IGBT（HVIGBT）较宽的基区宽度，通过物理建模方法实现了对器件在直流中断过程中的电热特性精确仿真。
解读: 该研究对于阳光电源在高压直流输电及大型储能系统（如PowerTitan系列）中的功率器件选型与可靠性设计具有重要参考价值。压接式IGBT是高压大功率变流器的核心，该电热耦合模型能有效提升对器件在极端工况（如直流故障中断）下热应力的预测精度，有助于优化变流器热管理系统设计，提升系统在复杂电网环境下的运...
具有无功功率控制能力的单级多端口AC-DC-DC变换器
Single-Stage Multiport AC–DC–DC Converter With Reactive Power Control Capability
Tengfei Sun · Ziheng Xiao · Fei Deng · Zhou He 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
本文提出了一种单级三端口AC-DC-DC变换器，旨在解决传统两级变换器在混合储能系统和微电网应用中的局限性。该拓扑通过单级架构实现多直流源与电网的连接，简化了系统结构，提高了功率密度，并具备无功功率控制能力，适用于对效率和体积要求较高的并网应用场景。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan和PowerStack储能系统具有重要参考价值。通过采用单级多端口拓扑，可有效减少功率变换级数，降低系统损耗并提升功率密度，这对于追求极致效率的工商业及电网侧储能产品至关重要。此外，该方案集成的无功控制能力符合当前电网对构网型（GFM）储能系统的需求，建议研发团...
一种用于永磁同步电机无位置传感器控制的高频脉振电压注入解调新方法
A Novel Demodulation for HF Pulsating Carrier Voltage Injection Method for PMSM Position Sensorless Control
Guanda Xu · Fei Xiao · Chuanqiang Lian · Jilong Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月
高频脉振电压注入法广泛应用于低速区永磁同步电机（PMSM）的无传感器控制。传统方法通过带通和低通滤波器提取q轴电流中的位置误差，但存在动态响应与滤波延迟的矛盾。本文提出一种新型解调方法，旨在优化位置估计环路的性能，提高低速运行下的转子位置观测精度与系统稳定性。
解读: 该技术主要针对永磁同步电机（PMSM）的无传感器控制，属于电机驱动底层算法范畴。阳光电源的业务核心在于光伏逆变器、储能变流器（PCS）及风电变流器，虽不直接涉及PMSM驱动，但其核心控制逻辑（如高频注入、信号解调、观测器设计）与风电变流器中的发电机侧控制、储能PCS中的电机模拟或特定工业驱动应用具有...
一种具有宽输出电压范围的模块化多电平DC-DC变换器拓扑
A Modular Multilevel DC–DC Converter Topology With a Wide Range of Output Voltage
Qiang Ren · Chi Sun · Fei Xiao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年8月
针对现有模块化多电平DC-DC变换器（MMDC）在交流控制方法中存在的问题，本文提出了一种基于直流控制的新型MMDC拓扑，实现了宽输出电压范围。通过重构子模块结构，该变换器包含功率支路和辅助平衡支路，分别用于直流功率传输和电容电压平衡。
解读: 该拓扑对于阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）具有重要参考价值。在大规模储能系统中，电池组电压随荷电状态（SOC）变化范围较大，该变换器通过直流控制实现宽输出电压范围，能有效提升PCS的效率和功率密度，减少对复杂交流控制的依赖。建议研发团队关注其子模块重构技术，评估...
一种用于开绕组电机驱动的非对称有源中点钳位五电平H桥逆变器及其调制策略
An Asymmetrical Active-Neutral-Point-Clamped Five-Level H-bridge Inverter for Open-Winding Motor Applications With Its Modulation Strategy
Kefeng Li · Fei Xiao · Jilong Liu · Zhiqin Mai 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种用于开绕组电机驱动的三相非对称有源中点钳位五电平H桥（ANPC5L-HB）逆变器。该拓扑结构相比现有五电平H桥方案，显著减少了开关器件数量及高频开关动作次数，有效提升了系统效率与功率密度，并针对性地提出了相应的调制策略。
解读: 该拓扑通过减少器件数量实现五电平输出，在提升效率和功率密度方面具有技术先进性。虽然目前主要针对开绕组电机驱动，但其多电平控制逻辑和器件优化思路对阳光电源的组串式光伏逆变器及大功率储能变流器（PCS）具有参考价值。特别是在高压大功率应用场景下，该拓扑有助于进一步降低损耗并优化散热设计。建议研发团队关注...
一种用于SiC-MOSFET模块快速瞬态测量的集成数字信号反馈传感器
An Integrated Digital Signal Feedback Sensor for Fast Transient Measurements of SiC-MOSFET Modules
Zenan Shi · Fei Xiao · Yifei Luo · Laili Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
本文提出了一种用于碳化硅（SiC）MOSFET模块的数字信号反馈传感器设计方法，旨在应用于未来的有源栅极驱动器。该方法实现了高带宽、高集成密度和低延迟的瞬态测量，并针对现有研究的不足提出了创新解决方案，为提升功率模块的驱动性能与保护机制提供了技术支撑。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。随着公司组串式逆变器及PowerTitan系列储能PCS向更高功率密度和更高开关频率演进，SiC器件的应用已成为提升效率的关键。该集成传感器技术可显著优化有源栅极驱动电路，提升对SiC模块瞬态过程的实时监测能力，从而在实现更精准的过流/过压保护的同时，进一步压...
短时续流下p-i-n二极管反向恢复电压模型
A Voltage Model of p-i-n Diodes at Reverse Recovery Under Short-Time Freewheeling
Yifei Luo · Fei Xiao · Bo Wang · Binli Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
现代电力变换器的高频化和大容量化导致二极管在反向恢复过程中产生高电压尖峰。本文针对短时续流工况下p-i-n二极管的反向恢复特性进行研究，建立了一种电压模型，旨在分析高开关速度下产生的电压峰值，为功率器件的选型与驱动保护提供理论支撑。
解读: 该研究直接关联阳光电源核心产品（如组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan储能变流器）中功率模块的可靠性设计。随着公司产品向更高功率密度和更高开关频率演进，二极管反向恢复产生的电压尖峰是导致功率器件失效和电磁干扰的主要原因。通过该模型，研发团队可更精准地优化驱动电路参数，抑制电压尖峰，从而提升...
一种具有低谐波恒流输出的新型推挽式E类逆变器
A Novel Push–Pull Class-E Inverter With Low-Harmonic Constant Current Output
Xiao Zheng · Chenwen Cheng · Meng Song · Fei Teng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
本文提出了一种新型推挽式E类逆变器，实现了零电压开关（ZVS）并提供低谐波交流恒流输出。基于单开关恒流E类逆变器，该研究引入了新的推挽拓扑结构。该结构有效降低了输出电流谐波，无需额外滤波即可实现高效转换。
解读: 该研究提出的推挽式E类逆变器拓扑在实现高效率（ZVS）和低谐波输出方面具有显著优势。对于阳光电源而言，该技术可探索应用于户用光伏逆变器或小型化功率变换模块中，有助于进一步提升功率密度并简化输出滤波电路设计。虽然E类逆变器目前多见于高频无线充电或小功率应用，但其低谐波特性对提升iSolarCloud智...
基于迭代循环的焊料层裂纹与铝线脱落导致IGBT热电特性退化评估
Evaluation of the Degradation in Electrothermal Characteristics of IGBTs During Thermal Cycling Cocaused by Solder Cracking and Al-Wires Lifting-Off Based on Iterative Looping
Yongle Huang · Yifei Luo · Fei Xiao · Binli Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
本文研究了封装疲劳（芯片焊料层裂纹和铝线脱落）对IGBT热电特性的动态退化影响。通过迭代循环方法，分析了长期服役条件下IGBT的可靠性与热电耦合退化机制，为提升电力电子器件在复杂工况下的安全运行提供了理论依据。
解读: IGBT是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器及风电变流器的核心功率器件。该研究揭示的焊料层与键合线失效机制，直接关系到产品在极端温度循环下的寿命预测。建议研发团队将此迭代循环评估方法引入功率模块的可靠性测试标准中，通过优化封装工艺和热管理设计，提升...
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