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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...
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...
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...
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...
基于DIDR方法的正弦脉宽调制多频模型
Multifrequency Model of Sinusoidal PWM by DIDR Methodology
Tao Zhang · Hui Wang · Jingshuo Yan · Jiawen Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
本文提出了一种正弦脉宽调制（SPWM）的多频（MF）模型，旨在解决交直流变换器中复杂的跨频动态问题。该方法在小信号条件下，通过调制信号与单位脉冲带序列的乘积，结合维度增加与维度缩减（DIDR）技术，有效分析了跨频增益对系统稳定性的影响。
解读: 该研究对于阳光电源的核心产品线（如组串式光伏逆变器、PowerTitan储能变流器）具有极高的应用价值。在弱电网环境下，逆变器极易发生谐波交互和跨频振荡，该多频模型能更精准地揭示控制环路与电网阻抗的耦合机制。建议研发团队将DIDR方法引入iSolarCloud智能运维平台的仿真模型中，优化逆变器在复...
一种实现PWM/PFM模式无缝切换的PFC变换器统一控制方法
A Unified Control for PFC Converter With Seamless Transition Between PWM/PFM Modes
Yonglu Liu · Haojie Zhang · Hui Wang · Guo Xu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
本文针对Boost功率因数校正（PFC）变换器在断续导通模式下的应用，提出了一种基于虚拟阻抗原理的统一控制方法。该方法通过调节单一控制参数，即可实现脉宽调制（PWM）与脉冲频率调制（PFM）模式的平滑切换，有效提升了变换器在不同负载条件下的效率与性能。
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。在户用逆变器中，PFC级是提升整机效率的关键环节，采用统一的PWM/PFM控制策略，能够显著优化轻载下的转换效率，符合当前户用市场对高能效比的需求。同时，在充电桩AC/DC模块中，该方法有助于提升全负载范围内的功率因数，降低谐波...
具有层压铝/铜应力缓冲层的可靠铝线键合SiC/Si二极管
Reliable Aluminum Wire-Bonded SiC/Si Diodes With Laminated Al/Cu Stress Buffers
Xiao-Di Li · Guo-Quan Lu · Yun-Hui Mei · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
随着SiC功率芯片工作温度的升高，铝线键合在芯片与键合线热膨胀系数（CTE）不匹配下，热机械可靠性显著下降。本文提出了一种新型层压铝/铜软应力缓冲层，旨在缓解键合界面的热应力，提升功率模块在高温运行环境下的长期可靠性。
解读: 该技术直接关联阳光电源的核心产品线，特别是组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统中的功率模块封装。随着阳光电源产品向高功率密度和高工作温度演进，SiC器件的应用日益广泛。该研究提出的层压Al/Cu缓冲层技术，能有效解决SiC芯片与铝线键合处的热机械疲劳问题，显著提升逆变器和...
基于dv/dt检测的中压SiC MOSFET短路保护
Dv/dt Sensing-Based Short-Circuit Protection for Medium-Voltage SiC mosfets
Zhehui Guo · Hui Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
本文提出了一种针对中压SiC MOSFET的新型短路保护（SCP）方法。该方法利用SiC MOSFET在预定时间间隔内的开通dv/dt来监测短路故障。与传统的检测电流/电压幅值的方法不同，所提出的dv/dt检测和保护时序能够实现极快的故障响应速度，并增强了系统的可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有重要价值。随着公司在光伏逆变器和储能系统（如PowerTitan、ST系列PCS）中加速引入SiC功率器件以提升功率密度和效率，短路保护的响应速度直接决定了系统的可靠性。传统的去饱和检测在SiC高频应用中存在响应滞后问题，而基于dv/dt的检测方案能显著缩短故障切除时...
用于延长双面双向SiC模块寿命的铜线应力缓冲器
Copper-Wire Stress Buffers for Extending Lifetime of Double-Sided Bidirectional SiC Modules
Siqi Liu · Yun-Hui Mei · Jing Li · Xin Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
双面双向功率模块中，热膨胀系数（CTE）的不匹配会导致芯片连接处产生巨大的热机械应力，从而降低模块可靠性。本文提出了一种利用铜线作为应力缓冲层的方法，旨在缓解热机械应力，提升双面功率模块的长期运行可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的功率模块设计具有极高的参考价值。随着公司在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统中大规模应用SiC器件，提升功率模块的功率密度和可靠性是核心竞争力。双面散热技术是实现高功率密度的关键，但CTE失配带来的热疲劳是行业痛点。该研究提出的铜线应力缓冲方案，可...
一种用于中压SiC MOSFET的信号-功率集成传输MHz脉冲变压器隔离栅驱动器
A MHz-Pulse-Transformer Isolated Gate Driver With Signal-Power Integrated Transmission for Medium-Voltage SiC MOSFETs
Zhehui Guo · Hui Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
针对中压SiC MOSFET传统栅极驱动器（GD）信号与功率传输分离、电源体积庞大的问题，本文提出了一种紧凑型信号-功率集成栅极驱动器。该方案利用20MHz调制E类谐振反激电路，实现了PWM信号与驱动电源的同步传输，有效减小了驱动电路的占用空间。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。随着公司在中压光伏逆变器及PowerTitan系列大功率储能系统（PCS）中加速应用SiC MOSFET，驱动电路的集成度与可靠性成为提升功率密度的关键。该方案提出的信号-功率集成技术可显著缩小驱动板尺寸，降低寄生参数影响，从而提升高频开关下的系统效率与EMI...
180 °C无压烧结银芯片互连技术在电力电子封装中的应用
Pressureless Sintered-Silver Die-Attach at 180 °C for Power Electronics Packaging
Meiyu Wang · Yun-Hui Mei · Jingyou Jin · Shi Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
本文开发了一种三峰银浆，通过使用三峰系统和170 °C可去除有机剂，实现了在180 °C下的无压烧结。该技术在电力电子封装中具有重要意义，能够有效降低残余热机械应力，避免芯片损伤，并实现高致密度的键合层，从而提升功率模块的可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的功率模块封装工艺具有极高的参考价值。随着光伏逆变器和储能PCS向高功率密度、高可靠性方向发展，SiC等宽禁带半导体应用日益广泛，传统的焊料连接已难以满足严苛的热循环需求。无压烧结银技术不仅能提升模块的导热性能和耐高温能力，还能通过降低烧结温度减少芯片热应力，直接提升组串式逆变器及P...
单级交流/直流单电感多输出LED驱动器
Single-Stage AC/DC Single-Inductor Multiple-Output LED Drivers
Yue Guo · Sinan Li · Albert T. L. Lee · Siew-Chong Tan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年8月
本文探讨了单级AC/DC单电感多输出（SIMO）LED驱动拓扑。相比传统的两级转换架构，该方案旨在通过简化硬件电路，实现更紧凑、高效、低成本且稳健的多路LED照明控制，解决了多串LED独立电流控制的复杂性问题。
解读: 该研究聚焦于单级功率变换与多路输出控制技术，虽然主要应用于LED驱动，但其单电感多输出（SIMO）拓扑思想在阳光电源的户用光伏优化器或小型辅助电源模块中具有参考价值。通过减少功率级数量来提升系统集成度和降低成本，是阳光电源在提升户用光伏系统竞争力时的重要方向。建议研发团队关注该拓扑在低功率辅助电源及...
基于时域模型且具有更高分析精度与功率效率的三相LLC充电器设计方法
Design Methodology of Three-Phase LLC Charger Based on Time-Domain Model With Enhanced Analytical Accuracy and Power Efficiency
Ning Guo · Jinjun Liu · Sixing Du · Cong Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
三相LLC变换器在电池充电领域极具潜力，但现有设计方法在宽电压范围内的精度与效率优化存在局限。本文提出了一种基于时域模型（TDM）的设计方法，通过更精确的建模提升了三相LLC充电器的设计效率与性能。
解读: 该研究提出的高精度时域建模方法对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。随着大功率直流快充需求增长，三相LLC拓扑因其高效率和软开关特性成为主流方案。该方法能有效解决宽电压输出范围下的效率优化难题，有助于提升阳光电源充电桩产品的功率密度和转换效率。建议研发团队将此TDM模型集成至产品设计仿真平...
一种具有高调光精度和全调光范围的离线式单电感多输出LED驱动器
An Off-line Single-Inductor Multiple-Output LED Driver With High Dimming Precision and Full Dimming Range
Sinan Li · Yue Guo · Siew-Chong Tan · S. Y. Hui · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年6月
本文提出了一种具有高调光精度和全调光范围的单电感多输出（SIMO）LED驱动器。通过协调串级方案和系统级调光方案，该驱动器克服了现有SIMO LED驱动器在调光范围受限及需要大电流开关等方面的实际限制，实现了高精度的调光控制。
解读: 该研究聚焦于SIMO拓扑在LED驱动中的应用，虽然阳光电源目前的核心业务集中在光伏逆变器、储能系统及充电桩领域，而非直接的LED照明驱动，但SIMO拓扑在多路输出功率变换中的高集成度设计理念具有参考价值。在阳光电源的户用光伏及储能产品中，若涉及辅助电源系统或多路低压直流负载管理，该拓扑的高效率与小型...
一种用于发光二极管结温测量的连续矩形波法
A Continuous Rectangular-Wave Method for Junction Temperature Measurement of Light-Emitting Diodes
Ze-Hui Liu · Jia-En Huang · Yu-Lin Gao · Zi-Quan Guo 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
结温是评估发光二极管（LED）热特性的重要参数，但其精确测量仍存在争议。本文提出了一种连续矩形波法（CRWM）来测量LED结温。该方法通过在电压或电流模式下使用连续矩形波驱动LED，实现了对结温的有效监测。
解读: 虽然本文研究对象为LED，但其核心技术——基于连续矩形波的结温测量方法，在功率半导体器件（如IGBT、SiC MOSFET）的可靠性评估中具有重要的参考价值。阳光电源的组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器均涉及高功率密度下的热管理问题。该测量方法可借鉴用于功率模块的在线结温监测，提...
一种利用非同源谐振线圈消除无线电能传输中频率分裂的方法
A Method of Using Nonidentical Resonant Coils for Frequency Splitting Elimination in Wireless Power Transfer
Yue-Long Lyu · Fan-Yi Meng · Guo-Hui Yang · Bang-Jun Che 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年11月
本文提出了一种消除磁耦合谐振式无线电能传输中频率分裂现象的高效方法。通过采用两个非同源谐振线圈（NIRCs）分别作为发射端和接收端，利用互感函数解析表达式中的椭圆积分项，有效抑制了频率分裂，提升了传输效率与稳定性。
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集中在光伏逆变器、储能系统及有线充电桩，但无线充电技术是电动汽车充电桩未来的潜在演进方向。通过非同源谐振线圈消除频率分裂，有助于提升无线充电系统的功率传输效率和抗偏移能力。建议研发团队关注该技术在未来高功率密度、高效率无线充电桩产品...
通过电感电流波形控制抑制低频纹波的直接交流/直流整流器
Direct AC/DC Rectifier With Mitigated Low-Frequency Ripple Through Inductor-Current Waveform Control
Sinan Li · Guo-Rong Zhu · Siew-Chong Tan · S. Y. Hui · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年8月
在单位功率因数的整流系统中，输入功率包含直流分量和两倍工频分量。传统方案利用电解电容缓冲该纹波，但这严重限制了系统寿命。本文提出一种差分交流/直流整流拓扑，通过电感电流波形控制技术，有效抑制输出端的低频电压纹波，从而减少或消除对电解电容的依赖，提升系统可靠性。
解读: 该技术对于提升阳光电源户用逆变器及充电桩产品的寿命具有重要意义。通过优化电感电流波形来抑制低频纹波，可显著减少甚至替代寿命较短的电解电容，从而提高整机可靠性，降低运维成本。建议研发团队关注该拓扑在单相户用光伏逆变器及电动汽车充电桩中的应用，以实现更高功率密度和更长设计寿命，进一步提升iSolarCl...
单级单相光伏逆变器MPPT改进的优化设计与控制
Optimization Design and Control of Single-Stage Single-Phase PV Inverters for MPPT Improvement
Bin Guo · Mei Su · Yao Sun · Hui Wang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
针对单级单相光伏并网逆变器中固有的二倍频（2f0）纹波对最大功率点跟踪（MPPT）的影响，本文提出了一种结合无源LC功率解耦电路与鲁棒二阶滑模控制（SOSMC）的方案。该方法通过无源LC解耦路径有效抑制纹波，提升了系统的MPPT性能。
解读: 该研究直接针对阳光电源户用光伏逆变器产品线中的核心痛点。单相逆变器在低压电网应用中，二倍频纹波是制约MPPT效率和光伏组件利用率的关键因素。文中提出的无源LC解耦方案相比有源方案成本更低、可靠性更高，非常适合户用逆变器对体积和成本的敏感需求。二阶滑模控制（SOSMC）的应用能进一步提升系统在复杂光照...
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