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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...
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...
具有锁定平衡点的自振荡无线电池充电系统
Self-Oscillating Wireless Battery Charging Systems With Locking Equilibrium Points
Jiayu Zhou · Jiayang Wu · Yuzhi Yang · Siew Chong Tan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
本文提出了一种用于无线电能传输（WPT）电池充电系统的自振荡控制方法，通过锁定平衡点解决频率分岔问题。研究指出，WPT系统中的三个零相位角（ZPA）频率点会导致系统不稳定，该方法通过控制策略锁定特定平衡点，提升了充电系统的运行稳定性和效率。
解读: 该技术主要针对无线充电领域，虽然阳光电源目前的充电桩产品线以有线直流快充为主，但无线充电代表了电动汽车充电基础设施的未来演进方向。文中提出的自振荡控制与频率锁定技术，可为阳光电源未来在电动汽车充电桩产品线中探索无线充电技术储备提供理论支撑。此外，该控制算法中涉及的谐振变换器频率控制逻辑，也可参考用于...
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...
一种用于非冗余电压源逆变器驱动感应电机的嵌入式闭环容错控制方案
An Embedded Closed-Loop Fault-Tolerant Control Scheme for Nonredundant VSI-Fed Induction Motor Drives
Dehong Zhou · Yunhua Li · Jin Zhao · Feng Wu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年5月
非冗余电压源逆变器通过极少的附加组件实现重构与运行，是解决逆变器桥臂故障的有效方案。然而，现有控制方案通常将故障前与故障后状态分开设计，导致控制切换不平滑。本文提出一种嵌入式闭环容错控制方案，实现了从正常运行到故障容错模式的平滑过渡。
解读: 该研究关注逆变器桥臂故障后的容错控制策略，对于提升阳光电源组串式逆变器及风电变流器的可靠性具有参考价值。虽然文章针对的是电机驱动场景，但其提出的“故障前到故障后平滑切换”的控制逻辑，可借鉴应用于光伏逆变器或储能变流器（PCS）的功率模块故障保护中。通过嵌入式闭环控制优化，可减少硬件冗余需求，降低产品...
高功率磁共振成像梯度功率放大器的分辨率提升
Resolution Improvement in a High-Power Magnetic Resonance Imaging Gradient Power Amplifier
Keqiu Zeng · Jelena Popovic · Gert Rietveld · Saijun Mao 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
本文针对磁共振成像（MRI）系统中高保真梯度场生成的需求，系统性地分析并提出了提升梯度功率放大器分辨率的设计方法，填补了该领域在系统级设计研究上的空白，旨在实现更高精度的电流控制与波形输出。
解读: 虽然该文献聚焦于医疗影像设备的功率放大器，而非阳光电源核心的光伏或储能业务，但其核心技术——高精度电流控制、快速动态响应及多电平拓扑优化，与阳光电源的高性能组串式逆变器及储能变流器（PCS）在控制算法和功率密度提升上有技术共性。建议研发团队关注文中关于高分辨率电流控制的调制策略，这有助于进一步提升P...
基于降阶模型的无线电能传输系统脉冲跳跃分析
Pulse Skipping Analysis in Wireless Power Transfer Systems Based on a Reduced-Order Model
Jiayu Zhou · Jiayang Wu · C. Q. Jiang · Xiaosheng Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
针对带电池负载的无线电能传输（WPT）系统，其低阻尼特性易导致扰动下的电流过冲与振荡。脉冲跳跃控制作为一种常用策略，其引起的系统动态与电流包络分析具有挑战性。本文提出一种降阶模型，用于精确分析脉冲跳跃控制下的系统动态行为。
解读: 该研究探讨的脉冲跳跃控制与降阶建模方法，对阳光电源的电力电子变换技术具有参考价值。虽然目前阳光电源核心业务集中在光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统及充电桩，但随着无线充电技术在电动汽车领域的潜在应用，该分析方法可用于优化高频DC-DC变换器的轻载效率管理与动态响应控制。建...
基于占空比前馈控制的ISOP变换器输入电压自动均压策略
Automatic Input Voltage Sharing of ISOP Converter Using Duty Ratio Feedforward Control Without Interconnection and Input Voltage Monitor
Wei Zhou · Jiang You · Hui Peng · Liuzhong Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
输入串联输出并联（ISOP）DC/DC变换器适用于高输入电压和大输出电流场景。本文提出了一种新型占空比前馈控制方案，无需模块间互联通信及额外的输入电压监测，即可实现各子模块输入电压的自动均衡，提升了系统的可靠性与控制简便性。
解读: ISOP拓扑在阳光电源的高压组串式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）的DC/DC级中具有重要应用价值。该研究提出的无通信均压方案，能够有效降低控制系统复杂度，减少传感器成本，并提升多模块并联/串联运行的鲁棒性。建议研发团队评估该控制策略在提升高压储能系统PCS效率及模块化扩展性方...
高功率MRI梯度功率放大器的高精度控制方法
High-Precision Control Method for High-Power MRI Gradient Power Amplifiers
Keqiu Zeng · Saijun Mao · Gert Rietveld · Jelena Popovic 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
磁共振成像（MRI）要求梯度功率放大器（GPA）驱动梯度线圈产生高保真磁场，高精度控制对成像质量至关重要。本文针对高功率GPA的高精度控制难题展开研究，旨在优化电流响应速度与纹波抑制，提升系统整体控制性能。
解读: 虽然MRI梯度功率放大器属于医疗电子领域，但其核心技术——高功率密度变换、高带宽电流控制及高精度波形跟踪，与阳光电源的组串式逆变器及储能变流器（PCS）技术同源。该研究中涉及的先进PWM调制策略及模型预测控制（MPC）算法，可优化阳光电源PowerTitan系列储能系统在电网调频时的动态响应速度。此...
考虑二极管整流器非线性的SS补偿无线电能传输系统实时参数估计
Real-Time Parameter Estimation in SS Compensated Wireless Power Transfer Systems Considering Nonlinearity of the Diode Rectifier
Yuzhi Yang · Jiayang Wu · Jiayu Zhou · Siew-Chong Tan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
本文针对串联-串联（SS）补偿无线电能传输系统，提出了一种实时参数估计方法。与传统将输入阻抗视为纯电阻的模型不同，本文考虑了二极管整流器的非线性特性，建立了一个更精确的电感模型。基于该模型，可准确估计系统关键参数。
解读: 该技术主要针对无线电能传输（WPT）领域，虽然阳光电源目前的核心业务集中在光伏逆变器、储能系统及有线充电桩，但无线充电技术是电动汽车充电桩未来的重要演进方向。文中关于二极管整流器非线性建模及实时参数估计的方法，对于提升充电桩功率变换效率、优化控制算法具有参考价值。建议研发团队关注该技术在未来高功率无...
一种用于集成电压调节器的新型薄膜级联矩阵耦合电感
A Novel Thin Film Cascade Matrix Coupled Inductor for Integrated Voltage Regulators
Ningning Wang · Hui Zhou · Zhengmin Zhang · Shanfeng Peng 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
本文提出了一种基于新型级联矩阵概念的片上集成薄膜耦合电感，适用于多相集成电压调节器（IVR）。该级联矩阵耦合（CMC）带状线电感实现了全相耦合配置，有效降低了IVR中的相电流纹波，并展现出优异的可扩展性和整洁的布局规划。
解读: 该技术主要针对芯片级集成电压调节器（IVR），属于功率电子领域的前沿微型化技术。对于阳光电源而言，目前的核心业务（光伏逆变器、储能系统、充电桩）主要集中在功率等级较高的电力电子变换，该技术在现阶段产品线中应用较少。但随着阳光电源在iSolarCloud智能运维平台及未来小型化、高功率密度功率模块研发...
一种采用改进调制和倍频纹波抑制控制的低电容单相光伏准Z源逆变器
A Single-Phase PV Quasi-Z-Source Inverter With Reduced Capacitance Using Modified Modulation and Double-Frequency Ripple Suppression Control
Yan Zhou · Hongbo Li · Hui Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年3月
单相光伏系统中存在直流输入与交流输出间的倍频功率失配，需通过无源网络缓冲以防纹波影响光伏发电效率。传统方案多依赖电解电容，本文提出一种改进调制与倍频纹波抑制控制策略的准Z源逆变器，有效降低了系统对电容容量的需求，提升了系统功率密度与可靠性。
解读: 该技术对于阳光电源的户用光伏逆变器产品线具有重要参考价值。户用逆变器对体积、成本及寿命（电解电容寿命限制）高度敏感，通过准Z源拓扑及先进的倍频纹波抑制控制，可在不增加硬件成本的前提下减小直流母线电容，从而提升整机功率密度并延长产品寿命。建议研发团队评估该调制策略在单相组串式逆变器中的应用潜力，特别是...
四桥臂逆变器双并联感应电机系统的电容电压差最小化研究
Minimization of Capacitor Voltage Difference for Four-Leg Inverter Dual-Parallel IM System
Yujin Song · Jiajiang Sun · Yang Zhou · Yang Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
本文针对多电机同速运行场景，设计了一种由三相四桥臂逆变器驱动的双并联感应电机系统，旨在降低成本并提升系统容错能力。由于电机相位连接至直流母线电容中点，系统存在直流偏置和交流波动，严重影响电压稳定性。本文重点研究并最小化电容电压差，以优化系统性能。
解读: 该研究涉及四桥臂逆变器拓扑及直流侧电压平衡控制，与阳光电源的组串式逆变器及储能变流器（PCS）技术存在底层逻辑关联。虽然目前阳光电源主流产品多采用三相三线或三相四线（带中性线）拓扑，但该文提出的电容电压平衡控制策略，对于提升多电平逆变器或特定储能PCS在不平衡负载下的直流侧稳定性具有参考价值。建议研...
基于原侧电感能量分析的两电平三相PWM升压整流器实时多开路故障诊断
Primary Source Inductive Energy Analysis Based Real-Time Multiple Open-Circuit Fault Diagnosis in Two-Level Three-Phase PWM Boost Rectifier
Feng Wu · Jin Zhao · Yang Liu · Dehong Zhou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年4月
两电平三相Boost整流器广泛应用于工业领域。由于热循环导致的键合线脱落，功率晶体管常发生开路故障，引起输出波动和电流谐波。本文提出了一种针对单路及多路开路故障的实时、鲁棒诊断方法，通过分析原侧电感能量变化实现故障定位，有效提升了系统的运行可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及储能变流器（PCS）具有重要参考价值。逆变器和PCS的核心功率模块（如IGBT/SiC）在长期运行中面临热应力挑战，开路故障诊断是提升iSolarCloud智能运维平台故障预警能力的关键。建议研发团队借鉴该文的电感能量分析法，将其集成至控制算法中，实现对功率器件早期失...
一种降低计算负担的T型三相三电平逆变器改进模型预测电压控制
An Improved Model Predictive Voltage Control With Reduced Computational Burden for T-Type Three-Phase Three-Level Inverters
Youcheng Wang · Yong Yang · Shengwei Chen · Rong Chen 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
针对带LC滤波器的三相三电平逆变器，传统有限集模型预测电压控制存在计算负担重、权重系数调节复杂及开关频率可变等问题。本文提出了一种基于最优开关序列的改进模型预测电压控制方案，有效解决了上述挑战。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及大型集中式逆变器产品线具有重要参考价值。T型三电平拓扑是阳光电源高性能光伏逆变器的核心技术路径之一。该研究提出的降低计算负担的MPC算法，能够显著提升控制器在复杂电网环境下的响应速度，同时通过优化开关序列改善谐波性能，有助于进一步提升阳光电源逆变器在弱电网下的并网稳定...
基于磁动势平衡的T型三电平逆变器驱动双三相永磁同步电机开路故障诊断
Magnetomotive Force Balance-Based Open-Circuit Fault Diagnosis for T-Type Three-Level Inverter-Fed Dual Three-Phase PMSM Drives
Hao Zhou · Xuewei Xiang · Hui Li · Hao Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
本文提出了一种基于磁动势（MMF）平衡的快速诊断方法，用于解决T型三电平逆变器驱动的双三相永磁同步电机（PMSM）的单开关和单相开路故障。通过提取abc和def三相子系统间的MMF平衡度特征，实现了分层故障诊断。
解读: 该研究聚焦于T型三电平拓扑的故障诊断，这对阳光电源的组串式光伏逆变器和储能变流器（PCS）具有参考价值。虽然应用场景为电机驱动，但其提出的基于磁动势平衡的故障诊断逻辑，可迁移至阳光电源大功率多电平逆变器的功率模块健康管理中。建议研发团队关注该分层诊断策略，以提升PowerTitan等大型储能系统及高...
基于鳍线双层近场耦合的高功率耐受氮化镓太赫兹高速片上调制器
High-Power-Handling GaN Terahertz High-Speed On-Chip Modulator Based on Fin-Line Double-Layer Near-Field Coupling
Hui Zhang · Yazhou Dong · Chunyang Bi · Kesen Ding 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年9月
为应对传统太赫兹调制器在功率处理、调制速率和系统集成协同优化方面的技术挑战，本文提出一种工作在140 GHz频段的高功率处理氮化镓（GaN）太赫兹高速片上调制器。该器件采用鳍线双层近场耦合结构，并采用加载GaN肖特基势垒二极管（SBD）的谐振单元设计。通过控制二极管的开关状态，实现了双间隙谐振模式和闭环谐振模式之间的动态切换，在139.4 - 149 GHz频率范围内实现了20 dB的调制深度和6 dB的低插入损耗。此外，通过扩大谐振单元间隙两侧的金属面积，有效降低了电场峰值强度。结合GaN材料...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于氮化镓（GaN）的太赫兹调制器技术虽然主要面向通信领域，但其核心技术特性与我们在功率电子器件领域的发展方向高度契合，具有重要的技术借鉴价值。 首先，该技术对GaN材料的深度应用印证了我们在光伏逆变器和储能变流器中采用GaN功率器件的战略正确性。论文展示的3.3 M...
双向多电平LCL谐振变换器全范围软开关的混合调制策略
Hybrid Modulation Strategy for Full Range Soft Switching
Wenhui Qiu · Hui Wang · Guo Xu · Xida Chen 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
多电平混合调制可有效降低双向LCL谐振变换器轻载下环流。传统非对称多电平调制难以在正向和反向功率传输时同时维持软开关。基于基波谐波分析(FHA)的电流计算在瞬时电流方面存在显著偏差,特别是轻载和多电平调制下影响ZVS特性分析精度。本文提出基于多电平桥结构的混合调制策略,通过选择适当变换器开关逻辑拓宽反向功率传输软开关范围。结合移相角所提混合调制确保轻载下软开关。采用时域信号叠加分析方法替代FHA获得更准确的开关瞬时电流值。1.5kW实验样机验证混合调制策略有效性和时域分析方法准确性。
解读: 该混合调制软开关技术对阳光电源双向谐振变换器有重要优化价值。该策略可应用于ST储能系统双向DC-DC变换器的多电平拓扑,实现全负载范围软开关提高效率并降低EMI。时域分析方法对PowerTitan大型储能系统LCL谐振变换器的精确建模和控制设计有参考意义。该技术对阳光电源双向充放电系统和V2G应用的...
储能装置布点以增强基于变换器的可再生能源系统的小信号稳定性
Placing Storage Energies for Enhancing Small-Signal Stability of Converter-Based-Renewable Systems
Hui Yuan · Yi Hao · Huanhai Xin · Linbin Huang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月
储能（SEs）具有双向功率调节的灵活性，因此它们通过电力电子变换器接入电力系统，以减少基于变换器的可再生能源（CBRs）（如太阳能和风能）带来的功率波动。然而，基于变换器的储能可能会通过电网与基于变换器的可再生能源相互作用，这增加了多基于变换器的可再生能源系统中锁相环（PLL）引起的小信号稳定性分析的复杂性和难度，尤其是在弱电网中。在此背景下，储能的配置方式如何影响锁相环引起的小信号稳定性仍不明确，特别是当储能从电网吸收有功功率时。为填补这一空白，本文从电网强度的角度分析了储能对多变换器系统中锁...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文针对储能系统（SE）在新能源并网系统中的优化配置问题提供了重要的理论指导，对公司储能与光伏协同解决方案具有显著价值。 论文揭示了储能系统在吸收有功功率模式下能够增强电网强度，进而改善锁相环（PLL）引发的小信号稳定性问题。这一发现对阳光电源的光储一体化系统设计具有直...
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