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增强型GaN p型场效应晶体管中的极化增强电导
Polarization-enhanced conductivity in enhancement-mode GaN p-FET
Hengyuan Qi · Teng Li · Jingjing Yu · Jialin Duan 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年9月 · Vol.127
本文报道了一种通过极化工程实现高电导率的增强型GaN p型场效应晶体管。利用AlN/GaN超晶格中的自发和压电极化效应，显著增强了空穴载流子浓度与迁移特性，从而在常关型器件中实现了优异的导通性能。实验结果表明，极化诱导的二维空穴气有效调制了p型沟道电导，提升了器件的电流开关比和阈值电压稳定性。该策略为高性能GaN基互补电路的发展提供了可行路径。
解读: 该GaN p-FET极化增强技术对阳光电源的功率变换产品具有重要价值。通过AlN/GaN超晶格结构提升的载流子特性，可显著改善SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器中GaN器件的导通性能，有助于降低开关损耗。特别是在1500V高压系统中，该技术可提升GaN器件的可靠性和效率。同时，增强型p-FET的...
用于设计高储能性能聚合物纳米复合材料的相场模拟物理信息神经网络
Physics-informed neural networks for phase-field simulation in designing high energy storage performance polymer nanocomposites
Qiao Li · Tan Zeng · Hongxiao Yang · Jun Ma 等6人 · Applied Physics Letters · 2025年2月 · Vol.126
本文提出一种基于物理信息神经网络（PINNs）的相场模拟方法，用于高效设计高能量存储性能的聚合物纳米复合材料。该方法融合深度学习与相场模型，通过嵌入控制方程和物理约束，显著提升计算效率并准确预测纳米复合材料中电畴演化与界面效应。结合实验验证，所提模型可优化填料分布与微观结构，实现高储能密度与低损耗。研究为多功能介电材料的设计提供了新范式。
解读: 该物理信息神经网络相场模拟技术对阳光电源储能系统的介电材料设计具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统中，高能量密度电容器是直流母线支撑和滤波的关键器件，该技术可优化聚合物薄膜电容的填料分布与微观结构，提升储能密度并降低介电损耗，直接改善功率密度和系统效率。结合SiC...
基于Gröbner基与对称多项式的选择性谐波消除
Selective Harmonic Elimination With Groebner Bases and Symmetric Polynomials
Kehu Yang · Qi Zhang · Ruyi Yuan · Wensheng Yu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年4月
选择性谐波消除（SHE）技术广泛应用于中高压变流器。针对多电平变流器中非线性超越方程组求解困难的问题，本文提出了一种基于Gröbner基和对称多项式理论的代数求解方法，有效提升了开关角计算的效率与准确性。
解读: 该技术对阳光电源的中高压组串式及集中式光伏逆变器具有重要价值。随着光伏电站向高压化、大功率化发展，多电平拓扑（如三电平、五电平）应用日益广泛。SHE技术能有效降低开关频率下的谐波含量，提升电能质量。通过引入Gröbner基代数求解法，可优化逆变器在复杂工况下的控制算法，减少计算开销，提升系统动态响应...
多电平变换器的统一选择性谐波消除
Unified Selective Harmonic Elimination for Multilevel Converters
Kehu Yang · Qi Zhang · Jianjun Zhang · Ruyi Yuan 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年2月
针对多电平变换器中选择性谐波消除（SHE）方程与开关模式高度耦合的问题，本文提出了一种统一的SHE方法。该方法将不同开关模式下的SHE方程合并为一组统一方程，简化了复杂多电平拓扑的谐波控制逻辑，提升了系统输出电能质量。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心产品线，特别是大功率集中式光伏逆变器和PowerTitan系列储能变流器（PCS）。随着光伏与储能系统向更高电压等级和多电平拓扑演进，谐波治理是提升并网性能的关键。该统一SHE方法可显著优化多电平逆变器的调制算法，降低输出电流谐波，减少对滤波器的体积要求，从而降低系统成...
变频单移相调制下双有源桥变换器的多目标优化
Multiobjective Optimization for Dual Active Bridge Converter Under Variable-Frequency Single-Phase-Shift Modulation
Haoyuan Jin · Yunqing Pei · Laili Wang · Gan Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
双有源桥（DAB）变换器在大功率应用中作为直流变压器使用。效率和功率密度是DAB变换器的关键优化目标，受调制策略、变换器参数及磁性元件设计等因素影响。本文研究了变频单移相（VF-SPS）调制策略，旨在提升变换器在轻载工况下的效率表现。
解读: DAB变换器是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）中DC-DC变换环节的核心拓扑。该研究提出的变频单移相调制策略，能够有效解决储能系统在宽电压范围及轻载运行下的效率瓶颈，对提升储能PCS的综合能效具有直接参考价值。建议研发团队在下一代储能变流器设计中，结合该多目标优化...
一种新型基于晶闸管控制电压源的强迫谐振机械式直流断路器
A Novel Thyristor-Controlled Voltage-Source-Based Forced Resonant Mechanical DC Circuit Breaker
Xiangyu Zhang · Jin Yang · Zhiwei Wu · Bei Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
直流断路器（DCCB）是保障直流输电系统安全的关键设备。针对现有DCCB制造成本高的问题，本文提出了一种新型低成本晶闸管控制电压源强迫谐振机械式断路器（TFR-MCB）。通过利用谐振电路及等效电压源技术，实现了高效的电流开断，显著降低了系统成本。
解读: 该技术主要应用于高压直流输电领域，对阳光电源的PowerTitan等大容量储能系统及直流微网解决方案具有参考意义。随着储能系统向高压直流侧并网发展，直流侧故障保护变得至关重要。该新型断路器通过晶闸管控制降低了成本，未来可探索将其应用于大型储能电站的直流侧保护，以提升系统安全性并降低整体BOS成本。建...
基于多层特斯拉线圈的单线输电建模与构建
Modeling and Construction of Single-Wire Power Transmission Based on Multilayer Tesla Coil
Xin Jin · Xiyou Chen · Chen Qi · Xianmin Mu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
本文研究了一种基于多层特斯拉线圈的单线输电（SWPT）系统。针对传统单层线圈在数十米距离内传输效率仅为50%-60%的局限，提出了一种多层结构设计，通过优化接地连接，显著提升了传输效率与系统性能。
解读: 该技术属于前沿的无线/单线电能传输领域，目前与阳光电源现有的组串式/集中式逆变器及PowerTitan储能系统等主流产品线在商业化应用上存在较大距离。其高频谐振特性对电磁兼容（EMC）设计要求极高，且传输距离与效率的平衡仍是工业化瓶颈。建议研发团队关注其在高频谐振耦合方面的理论进展，作为未来长距离无...
SHINE项目中踢磁铁用兆赫兹脉冲电源的研制
Development of a MHz Pulsed Power Supply for Kicker Magnet in SHINE
Yong-Fang Liu · Ming Gu · Qi-Bing Yuan · Ruiping Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
上海硬X射线自由电子激光装置（SHINE）需在1MHz重复频率下实现电子束分配。本文研制了一款高性能脉冲电源，用于驱动踢磁铁，满足高能加速器对快速开关和高精度电流脉冲的严苛要求，为高频功率电子应用提供了技术参考。
解读: 该文章涉及兆赫兹（MHz）高频功率变换技术，虽然主要应用于加速器领域，但其核心的高频开关控制与宽禁带半导体应用技术与阳光电源的研发方向存在技术共性。在阳光电源的产品线中，高频化是提升组串式逆变器和电动汽车充电桩功率密度的关键路径。建议研发团队关注该文献中关于高频磁性元件设计及高频驱动电路的抗干扰处理...
基于多层长短期记忆网络的光伏电站数据完整性攻击检测与诊断
Detection and Diagnosis of Data Integrity Attacks in Solar Farms Based on Multilayer Long Short-Term Memory Network
Fangyu Li · Qi Li · Jinan Zhang · Jiabao Kou 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
随着光伏系统数字化程度提高，网络安全威胁日益严峻。本文提出一种基于深度序列学习的诊断方案，利用多层长短期记忆网络（LSTM）检测并识别光伏电站中的数据完整性攻击，为电力电子变换器的网络物理安全提供有效防护。
解读: 随着阳光电源iSolarCloud平台接入规模的扩大，电站数据安全已成为运维核心。该研究提出的多层LSTM诊断模型可直接集成至iSolarCloud的智能运维算法库中，用于实时监测组串式逆变器及PowerTitan储能系统的遥测数据异常。通过识别数据完整性攻击，可有效防止恶意指令导致的逆变器误动作或...
10-kV/15-kA强迫谐振式直流断路器的综合建模、优化与实验
Comprehensive Modeling, Optimization, and Experiment of 10-kV/15-kA Forced Resonant DC Circuit Breaker
Bei Zhang · Xiangyu Zhang · Jin Yang · Wei Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
直流断路器（DCCB）是保障直流输电系统安全稳定的核心设备。强迫谐振式直流断路器（FR-DCCB）因仅需少量电力电子器件即可实现机械开关零电流开断而备受关注。本文针对10-kV/15-kA等级的FR-DCCB进行了建模、优化设计及实验验证，旨在提升直流系统的故障保护响应速度与可靠性。
解读: 该技术主要应用于高压直流输电（HVDC）领域，虽然阳光电源目前的核心业务集中在光伏逆变器、储能系统及工商业/户用充电桩，尚未直接涉及高压直流输电侧的断路器产品，但该研究中关于电力电子器件在故障保护中的快速响应机制，对阳光电源未来布局大型储能电站（如PowerTitan系列）的直流侧保护策略、以及高压...
半导体器件中电压驱动的反向恢复：SiC MOSFET的扩散电容视角与行为模型
Voltage-Driven Reverse Recovery in Semiconductor Devices: A Diffusion Capacitance Perspective and Behavioral Model for SiC MOSFETs
Xiaobo Dong · Laili Wang · Qi Zhou · Haoyuan Jin 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
反向恢复是半导体器件开关损耗的关键因素。传统观点将其描述为漂移区少数载流子的随时间扫出过程，本文提出该过程本质上是由电压变化引起的电容效应，并据此建立了SiC MOSFET的行为模型，为优化开关损耗提供了新视角。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器）具有重要意义。随着公司产品向高功率密度和高效率演进，SiC MOSFET已成为主流选择。该模型揭示了反向恢复的电压驱动本质，有助于研发团队在设计高频功率模块时，更精确地评估开关损耗，优化驱动电路参数，从而提升逆变...
一种利用晶闸管斩波模块实现能量耗散功能的MMC及其在海上风电VSC-HVDC系统中的应用
An MMC With Integrated Energy Dissipation Function Using Thyristor-Based Chopper Modules for the Offshore Wind VSC-HVDC System
Sihang Wu · Lei Qi · Meichen Jin · Zhiguo He 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
直流斩波器（DCC）是实现海上风电VSC-HVDC系统交流故障穿越（FRT）的关键设备。现有DCC多为独立设置且采用全控型器件，成本高昂。本文提出一种集成能量耗散功能的模块化多电平变换器（MMC），通过在子模块中集成基于晶闸管的斩波电路，有效降低了系统成本并提升了故障穿越能力。
解读: 该技术对阳光电源的风电变流器及大型海上风电并网解决方案具有重要参考价值。通过将能量耗散功能集成至MMC子模块，可显著降低海上风电直流输电系统的硬件冗余与成本，提升系统在电网故障下的稳定性。建议研发团队关注晶闸管集成方案在海上风电变流器中的应用潜力，这有助于优化阳光电源在海上风电领域的系统集成方案，提...
基于并联变换器单元的宽输出降压无桥PFC变换器用于BLDC电机
Parallel Converter Cell-Based Step-Down Bridgeless PFC Converters With Wide Output for BLDC Motor
Zhengge Chen · Jin Qi · Xu Chen · Jianping Xu 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月
摘要：无刷直流（BLDC）电机通常由电压源逆变器（VSI）驱动，为实现高功率因数（PF），该逆变器可由交 - 直流降压功率因数校正（PFC）转换器供电。然而，现有技术中的无桥降压 PFC 转换器由于存在输入电流死区，功率因数较差。因此，本文通过将降压和降压 - 升压转换器单元并联，提出了一种新型降压无桥 PFC 拓扑。由于采用了并联结构，降压 - 升压操作可消除输入电流死区，从而在较宽的输出电压范围内实现高功率因数。本文介绍了所提拓扑的工作模式，随后分析了输入电流和功率处理情况。还给出了电感器的...
解读: 该并联单元降压无桥PFC技术对阳光电源新能源汽车产品线具有直接应用价值。文中提出的宽输出范围、无桥拓扑消除整流损耗的方案，可应用于车载OBC充电机前级AC-DC整流环节，提升功率密度与效率。并联单元架构的低纹波特性契合电机驱动对直流母线质量的要求，可优化阳光电源电机控制器设计。此外，该无桥PFC拓扑...