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具有厚AlN势垒的AlN/GaN基HEMT器件在低压射频前端应用中表现出优异的功率与噪声性能
Thick-AlN-barrier AlN/GaN-based HEMTs with superior power and noise performance for low-voltage RF front-end applications
Haochen Zhang · Mingshuo Zhang · Hu Wang · Xinchuan Zhang 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年3月 · Vol.126
本文报道了一种基于厚AlN势垒的AlN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT），适用于低压射频前端电路。通过优化AlN势垒层厚度，显著提升了器件的二维电子气密度与输运特性，在低工作电压下实现了高饱和电流与优异的射频功率增益。同时，器件表现出极低的最小噪声系数，归因于增强的沟道电场均匀性与抑制的短沟道效应。该HEMT在3 V以下供电时仍保持高性能，适用于5G及物联网等低功耗无线通信系统。
解读: 该AlN/GaN HEMT技术对阳光电源的功率器件升级具有重要参考价值。厚AlN势垒结构在低压条件下实现的高功率密度和低噪声特性，可应用于新一代SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的射频控制电路，提升系统EMI性能。特别是在3V以下的低压工作特性，适合优化车载OBC和充电桩等对功耗敏感的产品的通信...
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...
零折射率超表面在微波功率传输应用中的设计与测量
Design and Measurement of a Zero-Index Metasurface for Microwave Power Transmission Applications
Huaiqing Zhang · Zhenteng Fan · Jingjing Yang · Jinpeng He 等5人 · IEEE Electron Device Letters · 2024年11月
在实际的微波功率传输（MPT）应用中，斜入射角总会影响移动接收器所捕获的功率。为缓解这一问题……
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项零折射率超表面技术虽然聚焦于微波无线电能传输领域，但其底层原理对我们在新能源系统的无线监测、智能运维和未来能源互联网建设方面具有启发意义。 该技术通过超表面材料实现对斜入射电磁波的高效接收，核心价值在于解决移动接收端因角度变化导致的能量捕获效率下降问题。这一技术思路可...
一种用于微波功率传输的透明宽角接收超表面研究
Investigation of a Transparent and Wide-Angle Reception Metasurface for Microwave Power Transfer
Huaiqing Zhang · Mengyu An · Hui Xiao · Jinpeng He · IEEE Electron Device Letters · 2025年5月
在这项工作中，展示了一种用于微波功率传输的新型光学透明超表面（OTM）。该导体基于柔性透明的铟锡氧化物。
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于透明导电氧化物（ITO）的超表面微波功率传输技术呈现出较为独特的跨领域融合特征，但其与公司核心业务的关联度相对有限。 该技术的核心价值在于实现光学透明与微波能量接收的兼容，这在理论上可为分布式能源系统提供新的能量补充路径。对于阳光电源的储能系统和微电网解决方案而言...
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...
用于提升并网逆变器电流动态性能的数据回归补偿算法
Data Regression Compensation Algorithm for Improving the Current Dynamic Performance of Grid-Tied Inverters
Cong Li · Qi Zhang · Rongwu Zhu · Fujin Deng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
并网逆变器的非线性特性会降低系统性能。虽然基于内模原理的控制器可抑制非线性，但其在计算耗时与模型不确定性之间存在权衡。本文提出一种数据驱动方法，旨在消除非线性影响并提升并网逆变器的动态性能。
解读: 该算法直接针对光伏逆变器的核心控制痛点，即非线性带来的动态性能损耗。对于阳光电源的组串式和集中式逆变器产品线，该数据驱动补偿策略可有效提升在复杂电网环境下的电流跟踪精度和响应速度，减少对精确数学模型的依赖，从而增强产品在弱电网或电网波动下的稳定性。建议研发团队评估该算法在iSolarCloud平台数...
基于虚拟磁链延迟补偿算法的无电网电压传感器PWM整流器研究
Study on PWM Rectifier Without Grid Voltage Sensor Based on Virtual Flux Delay Compensation Algorithm
Hui Zhang · Xiaoxiao Zhu · Jingcong Shi · Li Tan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年1月
针对虚拟磁链定向控制中电压矢量积分产生的直流偏置及稳态误差问题，本文提出了一种基于负反馈谐振滤波器的虚拟磁链观测器。该方法在无需电网电压传感器的前提下，有效提升了PWM整流器在电网电压定向控制中的精度与鲁棒性。
解读: 该技术对于阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器、风电变流器以及储能变流器（PCS）具有重要参考价值。在无传感器控制领域，减少电压传感器不仅能降低硬件成本，还能提升系统在恶劣电网环境下的可靠性。通过引入负反馈谐振滤波器优化虚拟磁链观测，可进一步提升阳光电源产品在弱电网环境下的并网稳定性与动态响应速度。建...
基于结构函数法与静态-脉冲I–V测量的射频HEMT用GaN-on-Si材料热阻优化
Thermal resistance optimization of GaN-on-Si materials for RF HEMTs based on structure function method and static-pulsed I–V measurements
Qingru Wang · Yu Zhou · Xiaozhuang Lu · Xiaoning Zhan · Applied Physics Letters · 2025年4月 · Vol.126
针对射频高电子迁移率晶体管（RF HEMT）应用的GaN-on-Si材料，提出一种结合结构函数法与静态-脉冲I–V测量的热阻优化方法。通过提取不同器件结构下的瞬态热响应，利用结构函数分析热阻抗分布特征，识别主要热瓶颈。结合静态与脉冲I–V特性测量，量化自热效应并评估有效热阻。据此优化外延层结构与衬底工艺，显著降低器件热阻，提升散热性能与可靠性，为高性能GaN基射频器件的设计与制造提供指导。
解读: 该研究对阳光电源GaN器件应用有重要参考价值。结构函数法与静态-脉冲I-V测量相结合的热阻优化方法，可直接应用于SG系列高频光伏逆变器和ST系列储能变流器的GaN功率模块设计。通过优化外延层结构与衬底工艺，可显著提升GaN器件散热性能，有助于实现更高功率密度的产品设计。这对提高阳光电源新一代1500...
三相四线制有源电力滤波器开路故障的电压矢量误差故障诊断
Voltage Vector Error Fault Diagnosis for Open-Circuit Faults of Three-Phase Four-Wire Active Power Filters
Hui Zhang · Chuan- da Sun · Zhi-xin Li · Juan Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年3月
针对三相四线制有源电力滤波器（APF），本文提出了一种基于交流侧输出电压数学模型的IGBT开路故障诊断算法。该方法通过分析APF交流侧输出电压矢量与故障状态间的映射关系，实现了对功率器件故障的快速、准确检测与定位，有效提升了电力电子系统的运行安全与可靠性。
解读: 该研究提出的基于电压矢量误差的故障诊断技术，对于阳光电源的组串式逆变器及储能变流器（PCS）产品具有重要的工程参考价值。在PowerTitan等大型储能系统及高功率密度逆变器中，功率模块（IGBT）的可靠性是系统长效运行的核心。该算法无需额外传感器，仅通过数学模型即可实现故障定位，有助于iSolar...
一种基于两电平共模电压抑制PWM的三电平中点钳位逆变器改进简化PWM
An Improved Simplified PWM for Three-Level Neutral Point Clamped Inverter Based on Two-Level Common-Mode Voltage Reduction PWM
Xiao Zhang · Xiang Wu · Chengfei Geng · Xiuyuan Ping 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
本文研究了一种针对三电平中点钳位（NPC）逆变器的共模电压抑制（CMV-R）脉宽调制策略。该方法通过将三电平空间矢量图简化为两电平逆变器模型，并利用CMV-R PWM的开关序列替换两电平空间矢量PWM，有效限制了逆变器的共模电压，降低了电磁干扰风险。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式逆变器及大型集中式逆变器）具有极高的应用价值。三电平NPC拓扑是阳光电源大功率光伏逆变器的主流方案，通过优化PWM策略抑制共模电压，不仅能显著降低漏电流，提升系统电磁兼容性（EMC），还能减少对滤波器体积的要求，从而降低整机成本并提升功率密度。建议研发团队在下一...
全向无线电能传输的基本控制原理
Basic Control Principles of Omnidirectional Wireless Power Transfer
Cheng Zhang · Deyan Lin · S. Y. Hui · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年1月
本文提出了基于电流幅值控制的全向无线电能传输（WPT）基本控制原理。该原理包含两个核心过程：一是用于检测三维空间内功率需求的全向扫描过程；二是用于将无线功率聚焦至目标区域的定向功率流控制。该原理适用于各类WPT系统。
解读: 该文章探讨的无线电能传输（WPT）技术目前处于前沿探索阶段，与阳光电源现有的有线充电桩业务存在技术路径差异。虽然WPT在未来电动汽车自动充电及特定工业场景中具有应用潜力，但短期内对阳光电源核心的组串式逆变器、储能系统（PowerTitan/PowerStack）及现有充电桩产品线影响有限。建议关注其...
基于瞬态电流的SiC MOSFET栅氧化层陷阱对阈值电压漂移影响的研究
Study of the Influence of Different Gate Oxide Traps on Threshold Voltage Drift of SiC MOSFET Based on Transient Current
Chunsheng Guo · Shaoxiong Cui · Yumeng Li · Bojun Yao 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
本文旨在解决SiC MOSFET因栅氧化层陷阱导致的阈值电压漂移问题。通过研究不同陷阱对漂移规律的影响，明确了导致漂移的具体陷阱机制。研究基于瞬态电流分析，为提升SiC功率器件的长期运行稳定性提供了理论依据。
解读: SiC MOSFET是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能系统及高频充电桩的核心功率器件。阈值电压漂移直接影响器件的开关损耗、并联均流及长期可靠性。该研究揭示的陷阱机理有助于阳光电源在器件选型、驱动电路设计（如负压关断深度优化）及老化监测算法开发中提升产品可靠性。建议研发团队将此机理模型集...
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...
ISOP DC-DC变换器的变增益分散式输入电压均压控制
Variable-Gain Decentralized Input Voltage Sharing for ISOP DC–DC Converters
Wei Zhou · Jiang You · Hui Peng · Liuzhong Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
针对输入串联输出并联（ISOP）DC-DC变换器在缺乏输入电压监测和互联线路的情况下，难以在宽负载范围内实现输入电压均衡（IVS）和输出电压调节（OVR）的挑战，本文提出了一种支持全模块化设计的新型变增益分散式反向下垂控制方法。
解读: 该研究提出的ISOP变换器均压控制策略对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及大型光伏集中式逆变器具有重要参考价值。在多模块并联/串联的功率变换架构中，该方法无需额外的通信互联线即可实现电压均衡，能够有效降低系统复杂度和布线成本，提升模块化设计的可靠性。建议研发团...
基于人工神经网络的SiC MOSFET功率模块开关损耗预测
ANN-Assisted Switching Loss Prediction for SiC MOSFET Power Module
Youyang Wang · Wenxiao Wang · Shilong Zhu · Hui Zhu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
准确快速地确定开关损耗对于SiC MOSFET功率模块的能耗评估和系统散热设计至关重要。然而，传统方法难以兼顾建模复杂度和预测精度。本文提出了一种有效的开关损耗预测方法，利用人工神经网络（ANN）实现高精度与低复杂度的平衡。
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/PowerStack储能系统向高功率密度、高效率方向演进，SiC器件的应用日益普及。该ANN辅助预测方法可直接优化逆变器及PCS的散热设计，减少过设计带来的成本浪费，并提升系统在极端工况下的热管理精度。建议研发团队将...
基于三次谐波注入技术的两级矩阵变换器
Two-Stage Matrix Converter Based on Third-Harmonic Injection Technique
Hui Wang · Mei Su · Yao Sun · Jian Yang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
得益于正弦输入电流和高转换效率，降压型有源三次谐波注入变换器备受关注。然而，该类变换器在理论与实践中仍面临直流母线电容导致的浪涌电流及输入失真等挑战。本文提出了一种新型两级矩阵变换器，旨在优化谐波注入性能并提升系统整体效率。
解读: 该研究探讨的矩阵变换器拓扑及三次谐波注入技术，对阳光电源的电力电子变换效率提升具有重要参考价值。特别是在光伏逆变器（组串式/集中式）和风电变流器领域，优化输入电流质量和降低直流母线电容依赖度，有助于进一步提升功率密度并降低系统成本。建议研发团队关注该拓扑在提升变换器动态响应和减少无源元件体积方面的潜...
全向无线电能传输的数学分析—第一部分：二维系统
Mathematical Analysis of Omnidirectional Wireless Power Transfer—Part-I: Two-Dimensional Systems
Deyan Lin · Cheng Zhang · S. Y. Ron Hui · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
本文旨在提供全向无线电能传输（WPT）的基础数学理论。通过电流矢量控制，磁场矢量可指向任意方向，从而实现真正的全向无线能量传输。第一部分重点分析了二维（2-D）系统的数学模型，为无线充电技术的空间自由度提供了理论支撑。
解读: 该技术主要涉及无线电能传输领域，与阳光电源现有的光伏逆变器、储能系统及风电变流器等核心业务关联度较低。虽然其电流矢量控制理论在电力电子变换器控制中具有借鉴意义，但在现阶段的电动汽车充电桩产品线中，主流仍以有线传导式充电为主。建议关注该技术在未来移动式充电机器人或特定工业场景下的应用潜力，作为技术储备...
一种生成中距离无线电能传输系统时变磁场分布的快速方法
A Fast Method for Generating Time-Varying Magnetic Field Patterns of Mid-Range Wireless Power Transfer Systems
Cheng Zhang · Wenxing Zhong · Xun Liu · S. Y. Ron Hui · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年3月
无线电能传输系统的磁通路径可视化有助于研究人员理解系统运行并优化几何设计。然而，针对复杂多线圈谐振系统的三维电磁场时域瞬态仿真极其耗时。本文提出了一种快速生成时变磁场分布的方法，旨在提升设计效率。
解读: 该研究关注无线电能传输（WPT）的电磁场仿真优化，对于阳光电源的电动汽车充电桩业务具有一定的技术参考价值。虽然目前公司主营业务集中在有线充电桩，但随着无线充电技术的演进，该快速仿真算法可用于提升未来无线充电模块的电磁兼容性（EMC）设计效率及线圈几何参数优化。建议研发团队关注该方法在降低多物理场耦合...
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