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氧等离子体与后退火辅助表面氧化实现高阈值电压E型p-GaN HEMTs
Oxygen plasma and post-annealing assisted surface oxidation for high- _V_ th E-mode _p_-GaN HEMTs
Mao Jia · Bin Hou · Ling Yang · Zhiqiang Xue 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年5月 · Vol.126
本文提出了一种结合氧等离子体处理与后退火工艺的表面氧化方法,用于制备高阈值电压(_V_th)的增强型p-GaN栅高电子迁移率晶体管(E-mode _p_-GaN HEMTs)。通过氧等离子体在p-GaN表面形成可控的氧化层,再经氮气氛围下高温退火优化界面质量,有效提升了栅介质与p-GaN间的界面特性,增强了Mg受主激活。该方法实现了稳定的增强型工作特性,阈值电压高达2.9 V,并显著降低了栅泄漏电流。研究为高性能E-mode HEMT器件的可控制备提供了可行方案。
解读: 该高阈值电压E型p-GaN HEMT技术对阳光电源的功率变换产品具有重要应用价值。通过氧等离子体和退火工艺提升的2.9V阈值电压,可显著改善GaN器件的开关特性和可靠性,特别适合应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的高频化设计。降低的栅极漏电流有助于提升系统效率,对车载OBC等对功率密度要求...
抑制陷阱效应的氮化镓HEMT沟道温度测量与热阻表征模型
Trap-suppressed channel temperature measurement and thermal resistance characterization model for GaN HEMTs
Suzhou Laboratory · Qing Zhu · Ke Xu · Yue Hao · Applied Physics Letters · 2025年9月 · Vol.127
针对氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMTs)中陷阱效应对沟道温度测量的干扰问题,提出了一种抑制陷阱效应的沟道温度提取与热阻表征模型。该模型通过动态栅压调控技术有效抑制表面和界面陷阱的充放电行为,结合电学法精确提取稳态与瞬态沟道温度,并建立与陷阱密度相关的热阻解析模型。实验结果表明,该方法显著降低了传统电学测温中的误差,提升了高温工作条件下器件热特性的表征精度,为GaN HEMTs的热管理设计提供了可靠依据。
解读: 该GaN HEMT热阻精确表征技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。在ST系列储能变流器和SG光伏逆变器中,GaN器件因高频高效特性被广泛采用,但陷阱效应导致的温度测量误差直接影响热管理设计可靠性。该模型通过动态栅压调控抑制陷阱充放电,可精确提取沟道温度,为阳光电源优化GaN功率模块散热设计、提升...
用于可再生能源发电快速惯量仿真的超级电容器内阻抑制技术
Supercapacitor Internal Resistance Mitigation for Rapid Inertia Emulation of Renewable Power Generation
Zhaoshun Deng · Jiebei Zhu · Lujie Yu · Qian Xiao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
利用超级电容器进行惯量仿真(INEC)是提升低惯量电网频率稳定性的有效手段。然而,超级电容器固有的内阻(IR)会降低惯量响应的速度与精度。本文提出了一种针对性的补偿方案,以缓解内阻带来的负面影响,优化可再生能源系统的频率支撑性能。
解读: 该研究直接服务于阳光电源PowerTitan和PowerStack等储能系统产品线。随着电网对构网型(GFM)技术要求的提高,储能系统需具备更强的惯量支撑能力。超级电容器内阻补偿算法可显著提升PCS在毫秒级频率响应中的动态性能和控制精度。建议研发团队将该内阻抑制策略集成至储能变流器控制算法中,以优化...
一种用于高压IGBT传感器的新型局部电压检测模式
A Novel Local Voltage Sensing Mode for High Voltage IGBT Sensor
Yang Yang · Zehong Li · Yule Lin · Pengfei Jia 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
IGBT的集电极-发射极电压(Vce)检测对电力电子系统的安全至关重要。传统检测方法受限于信号动态范围与ADC分辨率之间的矛盾。本文提出一种新型局部电压检测模式,通过优化检测电路,提升了高压IGBT在关键应用中的电压监测精度与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。在光伏逆变器(尤其是大功率组串式和集中式)以及储能系统(PowerTitan/PowerStack)中,IGBT是核心功率器件。Vce的精准监测直接关系到短路保护、过压保护及器件健康状态评估。通过引入该新型局部电压检测模式,可以显著提升逆变器和PCS在...
锂离子电池电化学阻抗谱的荷电状态相关多项式等效电路建模
State of Charge-Dependent Polynomial Equivalent Circuit Modeling for Electrochemical Impedance Spectroscopy of Lithium-Ion Batteries
Qian-Kun Wang · Yi-Jun He · Jia-Ni Shen · Xiao-Song Hu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年10月
本文探讨了利用电化学阻抗谱(EIS)分析锂离子电池反应动力学及传输机制,并将其作为一种非破坏性工具用于荷电状态(SOC)估计。研究重点在于量化SOC对等效电路模型(ECM)参数的影响,通过多项式建模提升电池状态监测的精度与可靠性。
解读: 该研究对于阳光电源的储能业务(PowerTitan、PowerStack及ST系列PCS)具有极高价值。精确的SOC估计是BMS核心算法的基础,直接影响储能系统的充放电策略、容量保持率及安全性。通过引入SOC相关的多项式等效电路模型,阳光电源可进一步优化iSolarCloud平台的电池健康状态(SO...
模块化多电平变换器子模块故障诊断与容错控制方法综述
Review of Fault Diagnosis and Fault-Tolerant Control Methods of the Modular Multilevel Converter Under Submodule Failure
Qian Xiao · Yu Jin · Hongjie Jia · Yi Tang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
模块化多电平变换器(MMC)因其模块化结构和优异的谐波性能,在交流和直流转换应用中备受关注。然而,大量的功率开关增加了子模块(SM)故障的风险,这对MMC的安全可靠运行提出了巨大挑战。本文详细综述了MMC在子模块故障下的故障诊断与容错控制方法。
解读: MMC拓扑在阳光电源的高压大功率储能系统(如PowerTitan系列)及大型光伏并网系统中具有重要应用潜力。随着系统容量向高压化、大功率化发展,MMC的可靠性直接影响电站的运维成本。本文提出的故障诊断与容错控制策略,可优化iSolarCloud智能运维平台对变换器内部状态的实时监测能力,降低因单点故...
单级双向图腾柱双有源桥AC-DC变换器的最优非对称扩展移相调制方案
Optimal Asymmetric Extended-Phase-Shift Modulation Scheme for Single-Stage Bidirectional Totem-Pole Dual Active Bridge AC-DC Converter
Hang Xiao · Jia Li · Chengyang Yu · Yipeng Yan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
单级单相AC-DC变换器在车载充电器等领域应用广泛。图腾柱双有源桥(DAB)拓扑因其高集成度和双向运行能力备受关注。本文提出了一种最优非对称扩展移相调制方案,旨在克服传统移相控制的局限性,进一步提升变换器的效率与功率密度。
解读: 该研究提出的非对称扩展移相调制方案对于阳光电源的电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。图腾柱DAB拓扑是实现高效率、高功率密度车载充电及V2G(车网互动)的关键技术。通过优化调制策略,可有效降低开关损耗,提升充电桩的转换效率和热管理性能。建议研发团队在充电桩产品线中评估该调制方案,以增强在紧凑型双向充...
氮化镓高电子迁移率晶体管
GaN-based HEMTs)击穿特性表征方法分析
Sheng Lei Zhao · Bin Hou · Wei Wei Chen · Min Han Mi 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年2月
本文通过研究关断状态漏电流和击穿曲线,分析了GaN HEMT的击穿特性表征方法。研究发现,在七种常规击穿曲线中,仅有两种能通过传统三端击穿表征方法合理呈现,并针对其余五种击穿类型进行了深入探讨。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化充电桩领域对功率密度要求的不断提升,GaN器件的应用成为关键技术趋势。本文提出的击穿特性表征方法,对于优化阳光电源功率模块的选型、提升高频变换器的可靠性设计具有重要参考价值。建议研发团队将此表征方法引入GaN器件的入库测试与失效分析流程中,以更精准地评估器件在极端...
基于三相移与可变直流母线电压控制的双有源桥变换器电流应力优化策略
Current Stress Optimized Strategy for the Dual-Active-Bridge Converter With Triple-Phase-Shift and Variable DC-Link Voltage Control
Yipeng Yan · Quanming Luo · Ting Luo · Jia Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
本文针对双有源桥(DAB)变换器,提出了一种结合三相移(TPS)控制与可变直流母线电压的优化策略。通过协同调节移相角与输入电压,有效降低了DAB变换器的电流应力,提升了在电动汽车充电及固态变压器等应用场景下的转换效率。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心业务。在储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及电动汽车充电桩产品中,DAB变换器是实现高效双向功率变换的关键拓扑。通过引入可变直流母线电压与TPS控制,可显著降低功率器件的电流应力,从而提升系统全功率范围内的转换效率,并降低散热设计难度。建议研发团队...
一种基于GAN隐写术的物联网轻量级图像伪造防护方案
A Lightweight Image Forgery Prevention Scheme for IoT Using GAN-Based Steganography
Xiao Li · Liquan Chen · Ju Jia · Zhongyuan Qin 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2024年10月
计算机视觉(CV)应用赋能了各种物联网(IoT)场景。然而,图像生成和处理工具的发展使得制作极具欺骗性的伪造图像变得越来越容易,从而加剧了图像伪造的风险。基于密码学的方法可以保障图像安全,但由于会损害图像的视觉清晰度,无法直接支持计算机视觉应用。现有的基于生成对抗网络(GAN)的隐写方法能够有效促进计算机视觉应用和图像伪造防范,且隐写图像与原始图像之间具有很高的不可区分性。然而,在资源受限的物联网场景中,这些方法效率低下。因此,我们提出了一种基于生成对抗网络隐写技术的轻量级物联网图像伪造防范方案...
解读: 从阳光电源的业务场景来看,这项基于GAN的轻量级图像防伪技术具有重要的潜在应用价值。在光伏电站运维、储能系统监控等场景中,我们大量依赖物联网设备采集的图像数据进行设备状态诊断、故障检测和运维决策。随着AI视觉技术的普及,图像篡改风险日益增加,可能导致误判设备状态、影响运维决策准确性,甚至引发安全事故...
一种基于级联H桥变换器储能系统的新型容错运行方法以避免过充
A Novel Fault-Tolerant Operation Approach for Cascaded H-Bridge Converter-Based Battery Energy Storage Systems to Avoid Overcharge
Qian Xiao · Haolin Yu · Yu Jin · Hongjie Jia 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年11月
摘要:基于传统基频零序电压(FFZSV)注入的容错运行方法,在低功率因数且子模块(SM)发生故障的情况下会导致功率反转,这使得基于级联 H 桥变流器的电池储能系统(CHB - BESS)存在过充风险。为解决这一问题,本文为 CHB - BESS 提出了一种新型容错运行方法。首先,分析了基于传统 FFZSV 注入方法的功率反转机理和过充风险。在此基础上,根据安全的 FFZSV 注入区域将 CHB - BESS 的运行状态划分为三个阶段,对 FFZSV 进行修正,并在必要时注入负序电流。这样,三相电...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看,这项针对级联H桥变换器的容错运行技术具有重要的工程应用价值。级联H桥拓扑是阳光电源中高压储能系统的核心架构之一,其模块化设计在提升系统可靠性的同时,也带来了子模块故障时的功率管理难题。 该论文揭示的关键问题——低功率因数工况下传统零序电压注入方法导致的功率反向和过充...
基于超 twisting 观测器的单相中点钳位H桥级联逆变器固定开关频率无模型预测控制
Model-Free Predictive Control With Super-Twisting Observer of Single-Phase Neutral-Clamped H-Bridge Cascade Inverters With Fixed Switching Frequency
Lei Yuan · Jia-Wei Mei · Anfei Xu · Xiao Li · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月
针对有限控制集模型预测控制中开关频率不固定和参数失配的问题,提出一种基于单相级联H桥中点钳位逆变器的连续控制集无模型预测控制(CCS-MFPC)方法。通过在每个控制周期内使用三个电压矢量并依据其代价函数反比分配作用次数,实现固定开关频率;综合考虑开关动作减少与中点电位平衡,将27个开关矢量组合为32段序列。引入中点电位偏差至代价函数,采用多目标预测有效平衡中点电位。建立单相CHB-NPC逆变器的超局部模型,并设计超 twisting 滑模观测器估计集中扰动,提升控制器参数鲁棒性。实验平台验证了该...
解读: 该无模型预测控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。固定开关频率方案可降低EMI滤波器设计难度,提升系统可靠性;超twisting观测器增强参数鲁棒性,适应储能系统宽范围工况变化;中点电位平衡策略可直接应用于三电平NPC拓扑的ST2752UX等产品,延...
电网连接型多能系统的整体优化:生物质与灵活储能的集成
Holistic optimization of grid-connected multi-energy systems: Biomass and flexible storage integration
Jie Ji · Yinqi Xi · Yibai Wang · Jia Xiao 等9人 · Energy Conversion and Management · 2025年3月 · Vol.327
摘要 本研究针对苏北地区多能系统(MES)容量及灵活储能优化中的关键挑战,重点探讨了生物质能、风能与光伏发电源的集成问题。该研究对于提升绿色可再生能源的高效与可持续利用具有重要意义,是应对能源危机和环境问题的关键途径。本研究采用了一种生物质与灵活储能(BMFS)策略,涵盖风力涡轮机、光伏发电机、生物质供电单元以及储能系统的集成。通过运用集合经验模态分解-共生生物搜索-径向基函数(EMD-SSA-RBF)优化算法,在多种负荷条件下对系统性能进行了仿真模拟,旨在实现电网供需之间的平衡。该算法结合了E...
解读: 该多能源系统优化研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。研究中的EMD-SSA-RBF算法可启发iSolarCloud平台的预测性维护优化,提升储能系统在风光生物质混合场景下的调度精度。GBGT稳定供电策略可借鉴至VSG虚拟同步发电机控制技术,增强电网稳定性。研究...