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基于多绕组耦合电感的PWM控制单级谐振变换器
PWM Controlled Single Stage Resonant Converter With Multiwinding Coupled Inductor
Jingtao Xu · Jing Guo · Lulin Zhang · Guo Xu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
本文提出了一种采用多绕组耦合电感的固定频率PWM控制谐振变换器。该拓扑实现了单级功率传输及全范围零电压开关（ZVS），具备负载无关的电压增益特性及宽范围运行能力，通过交错技术进一步优化了性能。
解读: 该技术提出的高效率、宽增益范围的单级谐振变换器，对阳光电源的储能变流器（PCS）及户用光伏逆变器产品线具有重要参考价值。其负载无关的电压增益特性有助于简化控制策略，提升在宽电池电压范围下的转换效率。建议研发团队评估该多绕组耦合电感拓扑在PowerStack或户用储能系统中的应用潜力，以进一步减小磁性...
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...
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...
航空驱动六相永磁电机多频准比例谐振控制与前馈补偿的容错电流控制
Fault-Tolerant Current Control of Six-Phase Permanent Magnet Motor With Multifrequency Quasi-Proportional-Resonant Control and Feedforward Compensation for Aerospace Drives
Jinquan Xu · Si Guo · Hong Guo · Xinlei Tian · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
为提升六相容错永磁同步电机（FTPMSM）的电流跟踪性能，本文提出了一种新型容错电流控制策略。该策略结合了多频准比例谐振（QPR）控制与反电动势（EMF）前馈补偿，能够有效跟踪时变正弦及非正弦参考电流，显著增强了系统在故障工况下的鲁棒性与控制精度。
解读: 该研究聚焦于多相电机的高可靠性控制，虽然主要应用场景为航空驱动，但其核心控制思想——多频准比例谐振（QPR）控制与容错策略，对阳光电源的风电变流器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有参考价值。在风电变流器中，针对复杂电网环境下的谐波抑制与故障工况下的不平衡控制，该文提出的前馈补偿与多频控...
基于双变压器且具有可控集成电感的DAB变换器
Dual-Transformer-Based DAB Converter With Controllable Integrated Inductances
Jing Guo · Hui Wang · Guo Xu · Hua Han 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文提出了一种基于双变压器的双有源桥（DT DAB）变换器。该拓扑利用双变压器的励磁电感作为输入滤波电感，有效减小了输入电流纹波，并实现了更宽的电压调节范围。此外，该变换器在全负载范围内及宽输入电压范围内均能实现所有开关管的零电压开关（ZVS）。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及PCS产品具有重要参考价值。DAB变换器是双向DC-DC变换的核心，通过双变压器集成电感方案，可显著降低输入电流纹波，减少外部滤波元件体积，从而提升储能PCS的功率密度。同时，该拓扑在宽电压范围下的ZVS特性，能有效降低...
具有可控集成漏感和共模噪声抑制功能的CF-DAB变换器双耦合电感
Dual Coupled Inductors With Controllable Integrated Leakage Inductance and CM Noise Suppression for CF-DAB Converter
Jing Guo · Hui Wang · Guo Xu · Xin Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
本文提出了一种双耦合电感（DCI）结构，将两个直流电感、高频变压器和漏感集成在两个标准EE磁芯中。通过设计PCB绕组匝数和气隙长度，可精确控制直流电感和漏感。该结构有效提升了DAB变换器的功率密度并抑制了共模噪声。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及PCS产品线具有重要参考价值。DAB（双有源桥）变换器是双向储能变流器的核心拓扑，通过集成电感和变压器，可显著提升PCS的功率密度并降低体积，符合当前储能系统向高集成度、高功率密度发展的趋势。此外，该方案在共模噪声抑制方面的...
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...
一种六相容错永磁同步电机系统单/双功率开关开路故障的新型诊断方法
A Novel Diagnostic Method for Single and Dual Power Switch Open-Circuit Faults of Six-Phase FTPMSM System Even in Fault Tolerant Operation
Jinquan Xu · Si Guo · Hong Guo · Xinlei Tian · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
本文提出了一种基于平均电流帕克矢量（ACPV）的六相容错永磁同步电机（FTPMSM）系统功率开关开路故障诊断方法。该方法适用于系统在正常运行及容错运行工况下的单管及双管故障检测，通过ACPV模值分析实现故障定位，有效提升了电机驱动系统的可靠性。
解读: 该技术主要针对多相电机驱动系统，虽然阳光电源目前核心业务聚焦于光伏逆变器和储能PCS，但其故障诊断逻辑（基于电流矢量分析）在高性能电机驱动及风电变流器领域具有通用性。随着阳光电源在风电变流器及工业传动领域的深入，该方法可用于提升功率模块的故障预警能力。建议研发团队关注该诊断算法在多电平逆变器拓扑中的...
基于单EE磁芯的电流型DAB变换器可控漏感集成与不平衡电流抑制技术
Magnetic Integration With Controllable Leakage Inductance and Unbalanced Current Suppression for CF DAB Converter Based on Single EE Core
Jing Guo · Hui Wang · Guo Xu · Yao Sun 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
本文提出了一种基于单EE磁芯（SEEC）的磁集成结构，用于电流型双有源桥（CF DAB）变换器。该结构将变换器中的两个直流电感、变压器及漏感集成于单一磁芯中，有效提升了功率密度。研究重点在于实现漏感的可控性及抑制不平衡电流，为高功率密度变换器设计提供了新方案。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列PCS）具有重要参考价值。CF DAB拓扑是双向DC-DC变换器的核心，通过单磁芯集成技术，可显著减小储能变流器的体积与重量，提升功率密度，从而降低系统成本。建议研发团队关注该集成结构在应对磁通不平衡及漏感控制方面的具体实现...
一种宽电压范围内具有正弦波调制功能的双向串联谐振变换器系列
A Family of Bidirectional Series Resonant Converter With Sine-Wave Modulation in Wide Voltage Range
Jingtao Xu · Guo Xu · Yao Sun · Mei Su · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
本文提出了一种采用正弦波调制（SWM）的双向串联谐振变换器拓扑系列。该系列变换器实现了单级功率传输、零电压开关（ZVS）运行以及宽电压调节能力。通过对传统双向串联谐振变换器的重构，该拓扑在提升效率和功率密度方面表现出显著优势，特别适用于宽电压范围的能量转换场景。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）具有重要参考价值。储能系统在电池电压随SOC变化时，对DC-DC变换器的宽电压调节能力要求极高。该拓扑通过正弦波调制实现ZVS，有助于提升PCS的转换效率并降低开关损耗，从而提高整机功率密度。建议研发团队评估该拓扑在液冷储...
基于耦合电感的宽电压范围正弦波调制双向谐振变换器
Coupled Inductor Based Bidirectional Resonant Converter With Sine Wave Modulation in Wide Voltage Range
Jingtao Xu · Yao Sun · Guo Xu · Mei Su · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
本文提出了一种基于耦合电感的双向串联谐振变换器（CIBSRC），通过引入固定频率的正弦波调制（SWM）技术，实现了宽电压范围下的负载独立电压增益。该拓扑通过耦合电感集成了升压级与谐振级，有效替代了传统升压电感、谐振电感及高频变压器，简化了电路结构并提升了功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及户用储能PCS具有极高的应用价值。其核心优势在于通过耦合电感集成化设计显著提升功率密度，并利用正弦波调制解决宽电压范围下的增益控制难题，这直接契合储能系统在电池电压波动大、追求高效率与小型化的需求。建议研发团队评估该拓扑...
基于平均电流Park矢量法的六相容错永磁同步电机系统功率开关开路故障诊断
Power Switch Open-Circuit Fault Diagnosis of Six-Phase Fault Tolerant Permanent Magnet Synchronous Motor System Under Normal and Fault-Tolerant Operation Conditions Using the Average Current Park's Vector Approach
Hong Guo · Si Guo · Jinquan Xu · Xinlei Tian · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
本文提出了一种基于平均电流Park矢量（ACPV）的六相容错永磁同步电机（FTPMSM）功率开关开路故障诊断方法。该方法能够在正常运行及缺相/短路容错运行条件下，有效检测出故障功率开关，提高了系统的运行可靠性。
解读: 该研究聚焦于多相电机驱动系统的故障诊断，虽然阳光电源目前的核心业务集中在光伏逆变器、储能PCS及风电变流器，而非直接的六相电机驱动，但其提出的基于平均电流Park矢量的故障诊断逻辑具有通用参考价值。对于阳光电源的风电变流器及大功率储能PCS产品，功率器件的开路故障诊断是提升系统可靠性（Reliabi...
基于混合桥的电压匹配控制DAB变换器在宽电压增益应用中的研究
Hybrid-Bridge-Based DAB Converter With Voltage Match Control for Wide Voltage Conversion Gain Application
Guo Xu · Deshang Sha · Yaxiong Xu · Xiaozhong Liao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年2月
本文提出了一种用于宽电压增益应用的混合桥式双有源桥（DAB）变换器电压匹配（VM）控制策略。通过增加辅助半桥电路，该拓扑集成了半桥和全桥DAB变换器的优点。与传统DAB的PWM调制方法不同，该转换器利用四电平调制技术，有效提升了宽范围电压转换下的效率与性能。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及组串式光伏逆变器具有重要应用价值。在光储一体化应用中，电池组电压随SOC变化呈现宽范围波动，传统的DAB变换器在非额定电压下效率损失较大。本文提出的混合桥拓扑及电压匹配控制策略，能显著提升DAB在宽电压范围内的转换效率，优化...
具有负载独立电压增益特性的电流型LC串联谐振变换器用于宽电压范围应用
Current-Fed LC Series Resonant Converter With Load-Independent Voltage-Gain Characteristics for Wide Voltage Range Applications
Jingtao Xu · Yao Sun · Guo Xu · Xiao Liang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
本文提出了一种电流型LC串联谐振变换器，通过集成两相交错Boost电路与全桥LC串联谐振电路，实现了全负载范围下的零电压开关（ZVS），且无需磁化电感或辅助电感，并简化了同步整流驱动。该拓扑具备负载独立的电压增益特性，非常适用于宽输入电压范围的应用场景。
解读: 该拓扑结构在宽电压范围下的高效率表现，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及户用光伏储能产品的DC-DC级设计具有重要参考价值。其无需辅助电感即可实现全负载ZVS的特性，有助于进一步提升PCS的功率密度并降低系统损耗。建议研发团队评估该拓扑在电池侧宽电压波动场景下...
一种具有抗短路能力的航空双三相大功率高速永磁辅助同步磁阻起动发电机设计
Design of an Aviation Dual-Three-Phase High-Power High-Speed Permanent Magnet Assisted Synchronous Reluctance Starter-Generator With Antishort-Circuit Ability
Hong Guo · Xu He · Jinquan Xu · Wei Tian 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
本文提出了一种新型航空用双三相大功率高速永磁辅助同步磁阻起动发电机（PMaSynR SG）。该电机具备高效率、高功率密度、高可靠性及优异的抗短路能力。通过嵌入永磁体，该电机在提升效率和功率密度方面表现卓越，适用于对安全性与性能要求极高的航空电力系统。
解读: 该文献研究的高速电机设计及抗短路技术，虽然主要面向航空领域，但其核心的电机拓扑优化、高功率密度设计以及故障容错能力，对阳光电源的研发具有参考价值。特别是在风电变流器及大型工业驱动领域，高速永磁同步磁阻电机的设计理念可为提升变流器配套电机的效率与可靠性提供借鉴。此外，文中提到的抗短路设计思路，对于提升...
面向100kHz大信号多相变换器的低载波比模型预测控制
Low-Carrier-Ratio Model Predictive Control for 100 kHz Large-Signal Multiphase Converters With Low THD
Cheng Tang · Qianming Xu · Peng Guo · Jiayu Hu 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
高开关频率并网变换器在可再生能源领域应用广泛，但易引发宽频振荡。本文提出一种用于100kHz变换器的低载波比模型预测控制（LCR-MPC）策略，旨在实现低总谐波失真（THD），为分析并网系统稳定性提供有效的宽频阻抗测量手段。
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。随着功率密度提升，高频化是必然趋势，但高频下的控制延迟与THD控制是行业痛点。LCR-MPC算法能有效提升高频变换器的动态响应与电能质量，特别适用于阳光电源的高频化研发方向。建议研发团队关注该算法在宽频阻抗测量中的应用，以优化Powe...
具有低跌落失真的PCB罗氏线圈电流传感器设计
Design of PCB Rogowski Coil Current Sensor With Low Droop Distortion
Qianming Xu · Yuan Feng · Peng Guo · Nan Mo 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
宽禁带半导体（SiC和GaN）的应用提升了电力电子设备的功率密度，但也对电流传感器的带宽提出了更高要求。罗氏线圈因其差分输出特性适用于高频电流测量，但现有设计难以兼顾带宽与低频跌落失真。本文提出了一种新型PCB罗氏线圈设计，有效解决了高频测量下的精度与稳定性问题。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器及PowerTitan储能系统向高功率密度和高开关频率演进，SiC器件的应用日益普及，这对电流采样电路的带宽和抗干扰能力提出了严苛挑战。该研究提出的低跌落失真PCB罗氏线圈技术，可优化逆变器及PCS内部的电流采样精度，特别是在高频开关瞬态下的电流检测，有助于提升控制环路的响应...
航空双三相永磁辅助磁阻起动/发电机系统的高性能发电控制策略
High-Performance Generation Control Strategy for Aircraft Dual-Three-Phase PM-Assisted Reluctance Starter/Generator System
Gaoyang Sun · Hong Guo · Xiaofeng Ding · Zhenyu Shan 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文针对航空起动/发电机（S/G）系统，提出了一种双三相（DTP）永磁辅助磁阻（PMAREL）电机的高性能发电控制策略。通过研究同步旋转坐标系下的DTP电机模型，构建了适用于该系统的发电控制框架，旨在提升航空电源系统的功率密度与运行效率。
解读: 该文献研究的永磁辅助磁阻电机及双三相控制技术，主要应用于航空高功率密度电源领域。虽然与阳光电源目前的光伏、储能及充电桩核心业务存在行业差异，但其涉及的多相电机控制与高性能发电策略，在电力电子拓扑优化和复杂电机驱动控制算法方面具有参考价值。建议研发团队关注其在多相变流器控制及高效率功率变换方面的技术演...
一种具有固定开关频率PWM控制和减少元件数量的光伏系统三端口谐振DC/DC变换器
A Three-Port Resonant DC/DC Converter With Fixed-Switching-Frequency PWM Control and Reduced Component Count for PV System
Junyi Huang · Hua Han · Guoning Xu · Guo Xu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文提出了一种用于独立光伏系统的新型三端口谐振DC/DC变换器（TPRC）。该拓扑采用双半桥和耦合电感结构，通过固定开关频率PWM控制，有效减少了元件数量，实现了光伏源、电池与负载之间的高效功率流管理。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerStack、PowerTitan）及光储一体化解决方案具有重要参考价值。通过减少元件数量和采用固定频率PWM控制，可显著降低变换器成本并简化EMI设计，提升系统功率密度。该拓扑在处理光伏与电池多端口功率流分配方面表现出的灵活性，非常契合阳光电源户用及工商业光储...
晶粒尺寸对多晶3C-SiC电阻率的影响
Effect of grain size on the resistivity of polycrystalline 3C-SiC
Guo LiLei GeMingsheng XuJisheng HanXiangang Xu · 半导体学报 · 2025年8月 · Vol.46
碳化硅在功率电子器件领域具有显著优势，但其制造工艺仍是制约广泛应用的关键瓶颈。相比单晶，多晶SiC成本更低、更易制备，但性能调控仍面临挑战。本文系统研究了一系列多晶3C-SiC样品的电学与材料特性及其关联性。通过TEM、XRD、拉曼光谱和EBSD分析，确认了样品的多晶结构、晶粒取向及残余应力。结果表明，在掺杂水平相近时，晶粒尺寸是决定电学性能的主导因素，电阻率与晶粒尺寸d满足关系式log(ρ) = -1.93 + 8.67/d。该发现为多晶3C-SiC的定量调控及其在电子器件中的应用提供了理论依...
解读: 该研究揭示的多晶3C-SiC电阻率与晶粒尺寸定量关系，为阳光电源功率器件选型提供了重要参考。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中，SiC器件的导通电阻直接影响系统效率和散热设计。通过该公式可预测多晶SiC的电学性能，为低成本多晶SiC替代高成本单晶方案提供理论依据。特别是在PowerTitan...
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