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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7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...
多芯片发光二极管热耦合效应的高效测量
Efficient Measurement of Thermal Coupling Effects on Multichip Light-Emitting Diodes
Hong-Li Lu · Yi-Jun Lu · Li-Hong Zhu · Yue Lin 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年12月
随着多芯片模块高功率LED系统的兴起，先进热管理技术需求日益增长。本文提出了一种热耦合矩阵模型，能够计算各芯片在特定热功率下的温度分布，显著简化了测量热耦合效应的复杂性。
解读: 该研究提出的热耦合矩阵模型及温度分布计算方法，对阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能系统中的功率模块）具有参考价值。逆变器与储能PCS内部高功率密度模块的散热设计是提升系统可靠性的关键。虽然本文针对LED，但其热耦合建模思路可迁移至IGBT/SiC功率模块的结温预测...
具有II型能带对齐NiO/AlGaN异质结的p-NiO栅极HEMT中栅极导电机制的研究
Investigation of gate conduction mechanisms in p-NiO gate HEMTs with a type-II band aligned NiO/AlGaN heterojunction
Huaize Liu · Yanghu Peng · Hui Guo · Na Sun 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年4月 · Vol.126
本文研究了基于II型能带对齐NiO/AlGaN异质结的p型NiO栅极高电子迁移率晶体管（HEMT）中的栅极导电机制。通过分析器件的电学特性与能带结构，揭示了在反向偏压下栅极漏电流的主要输运机制，包括隧穿效应与热发射过程的贡献。研究发现，良好的能带匹配显著抑制了栅极漏电流，提升了器件的栅控能力与击穿特性。该工作为高性能p沟道栅HEMT的设计与优化提供了理论依据与技术支撑。
解读: 该研究对阳光电源的GaN功率器件应用具有重要参考价值。p-NiO栅极HEMT的栅极漏电流抑制技术可应用于SG系列高频光伏逆变器和ST系列储能变流器的功率级设计,有助于提升器件开关频率和效率。II型能带对齐的异质结设计思路可优化公司三电平拓扑中GaN器件的性能,特别是在大功率密度场景下的可靠性。这对开...
利用具有显著介电极化的高介电常数BaTiO3提升常关型AlGaN/GaN MOS-HEMT性能
Enhanced performance of normally-off AlGaN/GaN MOS-HEMTs taking advantage of extreme-k BaTiO3 with prominent dielectric polarization
Lin Hao · Ke Xu · Hui Guo · Pengfei Shao 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年8月 · Vol.127
本文报道了一种通过引入高介电常数（extreme-k）且具有显著介电极化的钛酸钡（BaTiO3）绝缘层来显著提升常关型AlGaN/GaN金属氧化物半导体高电子迁移率晶体管（MOS-HEMT）性能的新方法。BaTiO3的强极化效应有效增强了栅控能力，提高了器件的阈值电压稳定性和开关比。实验结果表明，该器件展现出优异的常关特性、低亚阈值摆幅和高跨导，同时漏电流抑制能力显著改善。该策略为实现高性能、高可靠性GaN基功率电子器件提供了新的技术路径。
解读: 该BaTiO3栅极工艺创新对阳光电源的GaN功率器件应用具有重要价值。通过提升GaN器件的阈值电压稳定性和开关特性,可显著优化SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的高频开关性能,提高系统功率密度。特别是在1500V高压系统中,改进的漏电流抑制能力有助于提升产品可靠性。这种高介电常数栅极技术也可用于...
基于ZnMgO的深紫外加密计算低功耗光电突触器件
Low-power optoelectronic synaptic devices with ZnMgO in deep-ultraviolet encryption computation
Jingyang Li · Kai Chen · Chao Wu · Fengmin Wu 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年6月 · Vol.126
报道了一种基于ZnMgO材料的低功耗光电突触器件，应用于深紫外加密计算。该器件展现出优异的光响应特性与突触行为，包括兴奋性后突触电流、脉冲光增益及可调的权重调节能力。通过调控深紫外光照强度与脉冲频率，实现了对突触权重的精确模拟，在低功耗条件下表现出高耐久性与稳定性。研究为深紫外光信息处理与神经形态计算的集成提供了可行方案。
解读: 该ZnMgO光电突触器件的低功耗特性与深紫外加密计算能力，对阳光电源新能源汽车驱动系统具有创新启发价值。其突触权重精确调控机制可借鉴应用于电机驱动控制器的神经网络优化算法，提升扭矩响应速度与能效。深紫外加密技术可强化车载OBC充电机与充电桩的通信安全防护，防止数据篡改。器件展现的高耐久性与低功耗特性...
一种四端口谐振DC/DC变换器拓扑及其软开关优化设计方法
A Four-Port Resonant DC/DC Converter Topology and its Soft-Switching Optimization Design Method
Jianqiang Liu · Shaoyong Chen · Tengfei Guo · Peng Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
针对多能源集成应用，提出了一种基于多绕组变压器的四端口谐振DC/DC变换器。为解决多绕组变压器带来的功率解耦难题，该拓扑利用对称LC谐振支路消除端口间的功率耦合及增益偏差，并实现了全范围软开关，有效提升了多能源系统集成效率。
解读: 该四端口谐振拓扑高度契合阳光电源“光储一体化”及多能源集成战略。在PowerTitan等大型储能系统及户用光储系统中，多端口变换器能显著减少功率级数量，提升系统功率密度并降低成本。通过对称LC谐振网络实现功率解耦，有助于优化光伏与储能电池之间的能量调度效率，减少控制复杂度。建议研发团队关注该拓扑在多...
具有稳定阈值电压和显著降低界面态密度的Al2O3/原位生长GaON栅介质GaN MIS-HEMT
Al2O3/ _in situ_ GaON gate dielectrics incorporated GaN MIS-HEMTs with stable VTH and significantly reduced interface state density
Tian Luo · Sitong Chen · Ji Li · Fang Ye 等7人 · Applied Physics Letters · 2025年2月 · Vol.126
本文报道了一种采用Al2O3与原位生长GaON复合栅介质的GaN基金属-绝缘体-半导体高电子迁移率晶体管（MIS-HEMT）。该结构通过原子层沉积Al2O3与氮等离子体原位处理形成的高质量GaON界面层，有效抑制了界面态密度。实验结果表明，器件具备稳定的阈值电压（VTH）和显著降低的界面态密度，提升了动态可靠性与开关性能。该方法为高性能GaN功率器件的栅介质优化提供了可行方案。
解读: 该GaN MIS-HEMT栅介质优化技术对阳光电源的高频化产品升级具有重要价值。稳定的阈值电压和低界面态密度特性可显著提升GaN器件在SG系列1500V组串式逆变器和ST系列储能变流器中的开关性能和可靠性。特别是在高频PWM控制场景下,可减少开关损耗,提高系统效率。这一技术可用于优化新一代车载OBC...
基于失谐串-串补偿拓扑的高偏移感应电能传输系统
Inductive Power Transfer System With High Misalignment Based on Detuned Series-Series Compensation Topology
Chen Chen · Chaoqiang Jiang · Fengshuo Yang · Hao Guo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
针对感应电能传输（IPT）系统中因物理偏移导致的输出功率波动问题，本文提出了一种新型离散频率失谐方法。基于串-串（S-S）补偿拓扑，推导了考虑虚部和等效串联电阻的通用数学模型，并分析了输出功率、原边电流及传输效率特性。
解读: 该研究探讨的感应电能传输（IPT）技术主要应用于无线充电领域，与阳光电源的电动汽车充电桩业务具有技术相关性。虽然目前主流充电桩以有线传导式为主，但无线充电是未来提升用户体验的重要方向。该文提出的失谐控制方法能有效缓解偏移带来的功率波动，有助于提升无线充电系统的鲁棒性。建议研发团队关注该拓扑在未来大功...
具有均匀磁通密度分布的磁导率梯度纳米晶环形磁芯的热增强研究
Thermal Enhancement of Permeability-Gradient Nanocrystalline Toroidal Core With Uniform Magnetic Flux Density Distribution
Chen Chen · C. Q. Jiang · Sheng Ren · Weisheng Guo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
电感是电力电子设备的核心元件，但环形磁芯中非均匀的磁通密度分布会导致过早饱和及材料利用率下降。本文提出了一种沿径向具有磁导率梯度的纳米晶环形磁芯，通过优化磁通分布，改善了磁芯的热性能和材料利用效率。
解读: 该研究针对磁性元件的磁通分布优化，对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中的高频电感设计具有重要参考价值。通过采用磁导率梯度技术，可以有效降低电感磁芯的局部过热，提升功率密度，并减少磁性材料损耗。建议研发团队在下一代高功率密度PCS及逆变器磁性元件选...
中压电力电子中大功率中频变压器综述：现状、挑战与解决方案
A Review of High-Power Medium-Frequency Transformers in Medium-Voltage Power Electronics: State of the Art, Challenges, and Solutions
Zhicheng Guo · Binhong Cao · Chen Chen · Alex Q. Huang · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
中频变压器（MFT）是中压电力电子系统的关键技术，广泛应用于固态变压器、电力电子牵引变压器及中压直流配电。本文综述了大功率MFT的研究现状、应用场景、技术挑战及解决方案，重点探讨了其在提升功率密度和效率方面的潜力。
解读: 中频变压器（MFT）是实现高压大功率DC-DC变换的核心组件，对阳光电源的PowerTitan系列储能系统及中压光伏并网方案具有重要意义。随着光伏与储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）演进，MFT技术有助于减小系统体积、提升功率密度并优化电气隔离性能。建议研发团队关注MFT在高频化下的磁芯损...
基于改进平衡技术的DC-AC变换器共模EMI噪声抑制
Common-Mode EMI Noise Reduction With Improved Balance Technique for DC–AC Converters
Zhuo Qing · Peng Guo · Qianming Xu · Jiayu Hu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
宽禁带半导体器件因高开关速度提升了功率密度，但也带来了严重的共模（CM）电磁干扰（EMI）问题。平衡技术作为一种有效的CM噪声抑制手段，在提升功率密度方面具有显著优势。本文提出了一种改进的平衡技术，旨在进一步优化DC-AC变换器的电磁兼容性能。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器全面转向SiC等宽禁带半导体，高频开关带来的EMI挑战日益严峻。该研究提出的改进平衡技术，无需额外增加庞大的无源滤波器即可抑制共模噪声，对提升逆变器功率密度、减小整机体积及降低EMI滤波成本具有直接指导意义。建议研发团队在下一代高功率密度组...
一种针对三端口隔离谐振DC/DC变换器参数偏差的混合调制策略
A Hybrid Modulation Strategy for Parameter Deviation of Three-Port Isolated Resonant DC/DC Converter
Shaoyong Chen · Jianqiang Liu · Tengfei Guo · Jinda Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
隔离型三端口谐振DC/DC变换器（TPRC）是直流微电网中集成可再生能源与储能系统的关键方案。然而，TPRC对多绕组变压器漏感偏差及谐振元件容差高度敏感。本文提出一种混合调制策略，旨在消除参数偏差对功率流控制的影响，提升系统运行的鲁棒性与精度。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及光储一体化解决方案具有重要价值。在多端口变换器架构中，变压器漏感和元件参数的一致性是影响功率分配精度的核心难题。该混合调制策略能有效提升系统在复杂工况下的控制鲁棒性，减少对高精度元器件的依赖，从而降低生产成本并提升产品可靠性...
基于NSGA-II算法的DAB变换器磁性元件帕累托最优设计
Pareto Optimum Design of the Magnetic Components in DAB Converters Based on Nondominated Sorting Genetic Algorithms-II
Zhiqiang Guo · Zi'ang Chen · Zhongyuan Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种基于非支配排序遗传算法（NSGA-II）的双有源桥（DAB）变换器磁性元件帕累托最优设计方法。研究探讨了开关频率与变压器体积之间的权衡关系，旨在通过优化设计在满足体积限制的前提下，实现开关损耗与磁性元件体积的最优平衡。
解读: DAB变换器是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack及ST系列PCS）中实现DC-DC变换的核心拓扑。该研究提出的磁性元件多目标优化设计方法，直接契合阳光电源对储能产品高功率密度、高效率的极致追求。通过NSGA-II算法在设计阶段平衡变压器体积与开关损耗，可显著提升PCS产品...
感应耦合无线电能传输系统的半周期谐振跟踪
Half-Cycle Resonance Tracking for Inductively Coupled Wireless Power Transmission System
Kai Xie · Anfeng Huang · Liuhao Chen · Shizhong Guo 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年3月
本文提出了一种用于感应耦合无线电能传输系统的超快谐振跟踪方法，能够在半个振荡周期内实现谐振跟踪。该方法通过将工作频率同步至阻尼自然频率来实现，有效解决了系统失谐问题，提升了能量传输效率与动态响应速度。
解读: 该技术主要针对无线电能传输（WPT）领域，虽然目前阳光电源的核心业务（光伏逆变器、储能系统、充电桩）主要基于有线连接，但该研究中涉及的“超快谐振跟踪”和“频率同步”算法在电力电子变换器控制领域具有通用性。对于阳光电源的电动汽车充电桩业务，未来若布局无线充电技术，该算法可用于优化谐振变换器的效率；在储...
一种新型单级Buck-Boost逆变器
A Novel Single-Stage Buck–Boost Inverter
Zhaowen Chen · Hao Zhang · Xiaoqiang Guo · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
针对传统非隔离多电平Buck-Boost逆变器在死区时间及电容预充电方面的缺陷，本文提出了一种新型无变压器单级Buck-Boost电压源逆变器拓扑及其控制方法。该拓扑在成本和损耗方面表现出显著优势。
解读: 该研究提出的单级Buck-Boost拓扑对于阳光电源的组串式逆变器及户用光伏产品线具有重要参考价值。单级架构能有效降低系统复杂度和功率损耗，提升转换效率，这与阳光电源追求高功率密度和高可靠性的产品设计理念高度契合。建议研发团队评估该拓扑在宽电压输入范围下的性能表现，特别是其对降低系统成本和提升户用逆...
电力电子系统的多区域混合等效方法
Multiarea Hybrid Equivalent for Power Electronics System
Cheng Jin · Kangli Liu · Jianfeng Zhao · Zhendong Ji 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种多区域混合等效（MAHE）电路划分方案，通过将串联、并联及混合连接的电力电子模块解耦为更小的独立子电路，解决了复杂网络中计算效率低的问题。MAHE方案将各分区的串并联部分与内部电路分离，有效提升了复杂电力电子系统的仿真与分析效率。
解读: 该技术对于阳光电源的核心产品线（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）具有重要意义。随着光储系统功率密度和复杂度的提升，系统内部多模块并联/串联的交互分析难度加大。MAHE方案能显著提升研发阶段的电路仿真效率，缩短复杂拓扑（如多电平、多模块并联）的开发周期。建议研发团队将其应用于iSolar...
IGBT智能栅极驱动与保护策略综述
Review of IGBT Intelligent Gate Drive and Protection Strategies
Ruyingjing Zhang · Xinmei Li · Jiafeng Ding · Shijie Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
本文综述了绝缘栅双极型晶体管（IGBT）的栅极驱动与短路保护策略，重点阐述了具备智能化特征的最新技术进展。文章探讨了如何通过先进的驱动与保护方案，提升电力电子系统的可靠性、效率及安全性。
解读: IGBT作为阳光电源光伏逆变器（如组串式、集中式）及储能系统（如PowerTitan、PowerStack）的核心功率器件，其驱动与保护策略直接决定了系统的可靠性与功率密度。随着阳光电源产品向更高功率等级和更严苛环境应用发展，引入智能栅极驱动技术（如实时结温监测、主动短路保护）能有效提升IGBT模块...
一种可扩展的联络线直流潮流控制器
An Expandable Interline DC Power Flow Controller
Hao Guo · Wu Chen · Yiqing Zhu · Miao Zhu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
本文提出了一种可扩展的联络线直流潮流控制器（IDCPFC），旨在提升高压直流电网的潮流控制能力。相比现有技术，该方案具备高扩展性、开关器件数量少、控制逻辑简单及调节范围广等显著优势，为直流电网的灵活调度提供了新方案。
解读: 该技术主要针对高压直流输电及直流电网架构，与阳光电源的PowerTitan系列储能系统及大型地面光伏电站的直流汇集方案具有潜在的技术关联。虽然目前阳光电源的核心业务集中在逆变与储能变流，但随着直流微网和直流输电技术的演进，IDCPFC的拓扑思想可为未来大容量储能电站的直流侧潮流优化及多机并联控制提供...
具有固定开关频率控制的临界导通模式Boost PFC变换器
Critical Conduction Mode Boost PFC Converter With Fixed Switching Frequency Control
Kai Yao · Yi Wang · Jian Guo · Kaili Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年8月
临界导通模式（CRM）Boost PFC变换器具有零电流开通和无二极管反向恢复的优势，适用于中低功率应用。但其开关频率随电网周期变化，且受输入电压和负载影响范围大，导致电磁干扰设计困难。本文提出了一种固定开关频率的控制策略以优化该拓扑性能。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及电动汽车充电桩产品线具有重要参考价值。户用逆变器和充电桩前端通常采用PFC电路进行功率因数校正，CRM模式虽效率高，但变频特性给EMI滤波器设计带来挑战。引入固定频率控制策略，有助于提升阳光电源产品的电磁兼容性（EMC）表现，减小滤波器体积，从而进一步优化户用逆变器...
一种具有同步三倍偏置翻转的高自适应且翻转时间优化的压电能量收集接口集成电路
A Highly Adaptive and Flipping-Time Optimized Piezoelectric Energy Harvesting Interface IC With Synchronized Triple Bias-Flip
Yanhang Chen · Chuhui Wang · Jianping Guo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
本文提出了一种压电能量收集接口电路，对外部电感、换能器类型及振动频率具有高自适应性。通过三倍偏置翻转技术和最优翻转时间控制，实现了更高的输出功率。相比传统偏置翻转技术，该方案在提升效率的同时，有效降低了电感体积。
解读: 该技术主要针对微能量收集领域，与阳光电源现有的光伏逆变器、储能系统及充电桩等大功率电力电子产品线存在技术跨度。虽然其核心的“偏置翻转”与“最优控制”逻辑在提升功率密度和效率方面具有参考价值，但目前压电能量收集技术在阳光电源的主营业务（如大型地面电站、工商业储能）中应用场景有限。建议关注该电路中关于电...
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