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用于工业级ESD保护的高浪涌电流双向可控硅的设计与优化
Design and Optimization of High-Failure-Current Dual-Direction SCR for Industrial-Level ESD Protection
Yang Wang · Xiangliang Jin · Yan Peng · Jun Luo 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
在工业级总线中，瞬态电压抑制器（TVS）需承受浪涌电流以确保核心芯片的静电放电（ESD）可靠性。本文基于0.5μm CMOS工艺设计了四种双向可控硅（DDSCR）器件结构，并通过基础物理模型对TVS器件的ESD性能进行了预测与验证。
解读: 该研究聚焦于工业级高可靠性ESD保护器件设计，对阳光电源的核心产品线具有重要参考价值。在组串式逆变器、PowerTitan储能系统及充电桩等产品中，通信接口及控制板卡常面临严苛的工业电磁环境。通过优化DDSCR器件结构，可显著提升核心控制芯片在复杂电网环境下的抗浪涌能力与ESD可靠性，降低现场运维故...
一种电容式电能传输系统的两阶段参数优化方法
A Two-Stage Parameter Optimization Method for Capacitive Power Transfer Systems
Jinglin Xia · Xinmei Yuan · Sizhao Lu · Jun Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
无线电能传输（WPT）在消费电子、生物医疗及交通系统中应用广泛。相比感应式传输，电容式电能传输（CPT）具有更好的抗偏移能力、更低的成本和重量。本文提出了一种针对CPT系统的两阶段参数优化方法，旨在提升系统传输效率与性能。
解读: 电容式电能传输（CPT）作为一种新兴的无线充电技术，在电动汽车充电桩及小型化设备领域具有潜在应用价值。虽然阳光电源目前主营业务集中在传导式充电桩，但该技术在提升充电桩的抗偏移能力和降低系统重量方面具有前瞻性意义。建议研发团队关注CPT在轻型电动交通工具或特定工业场景中的应用，作为未来充电技术储备，以...
对称电网故障下并网VSC的暂态同步稳定性提升控制策略
Transient Synchronization Stability Improvement Control Strategy for Grid-Connected VSC Under Symmetrical Grid Fault
Sen Huang · Jun Yao · Jinxin Pei · Shiyue Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
在电网故障期间，并网电压源变换器（VSC）在低电压穿越（LVRT）过程中面临暂态同步失稳风险。本文基于VSC等效转子摆动方程，提出了一种改进的暂态同步稳定性控制策略，通过优化平衡点的存在性及VSC的暂态同步行为，有效提升了系统的稳定性。
解读: 该研究直接针对光伏逆变器和储能变流器（PCS）在电网故障下的核心痛点——同步稳定性。对于阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack等储能系统，在弱电网或高比例可再生能源接入场景下，该策略能显著增强设备在LVRT过程中的鲁棒性。建议研发团队将该摆动方程分析法集成至iSolarC...
基于聚合残差网络的永磁同步电机驱动FCS-MPC权重因子优化
Weighting Factors Optimization for FCS-MPC in PMSM Drives Using Aggregated Residual Network
Chunxing Yao · Guangtong Ma · Zhenyao Sun · Jun Luo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
针对有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）中权重因子（WFs）整定困难及传统人工神经网络训练复杂、梯度消失等问题，本文提出了一种基于聚合残差网络（ResNet）的权重因子优化方法，有效提升了预测精度与控制性能。
解读: 该技术对阳光电源的电机驱动类业务（如风电变流器、储能系统中的辅助电机控制）具有重要参考价值。FCS-MPC在高性能变流器控制中应用广泛，但权重因子整定通常依赖经验。引入聚合残差网络（ResNet）进行自适应优化，可显著提升变流器在复杂工况下的动态响应速度与稳态精度，减少调试周期。建议研发团队将其应用...
利用转移的LPCVD生长h-BN缓解AlGaN/GaN HEMT中的自加热效应
Mitigation of self-heating in AlGaN/GaN HEMTs using transferred LPCVD-grown h-BN
Cheng Chang · Kad Dokwan Kook · Chenyang Lin · Xiang Zhang 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年8月 · Vol.127
本文报道了一种通过转移低压化学气相沉积（LPCVD）生长的六方氮化硼（h-BN）来有效缓解AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMTs）中自加热效应的方法。将高质量h-BN薄膜集成于器件沟道附近，显著提升了横向热导率，改善了热量耗散。实验结果显示，器件的结温明显降低，连续工作下的温度上升减少了约40%，同时保持了良好的电学性能。该策略为提升第三代半导体器件的热管理能力提供了可行路径。
解读: 该研究提出的h-BN散热方案对阳光电源的GaN功率器件应用具有重要参考价值。通过LPCVD生长h-BN提升横向热导率的方法,可显著改善SG系列高频光伏逆变器和ST系列储能变流器中GaN器件的散热性能,有助于提高功率密度。结温降低40%的效果对车载OBC等对功率密度要求高的产品尤为重要。这一散热创新为...
基于壳温的IGBT模块热参数监测
Thermal Parameter Monitoring of IGBT Module Using Case Temperature
Jun Zhang · Xiong Du · Yu Wu · Quanming Luo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年8月
本文提出了一种利用IGBT模块壳温监测其热参数的方法。该方法在IGBT关断期间（即壳温冷却阶段）工作，通过建立Cauer型热RC参数与壳温冷却曲线时间常数之间的关系，实现对模块热特性的实时监测。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统）具有极高的应用价值。IGBT作为功率变换的核心器件，其热状态直接决定了系统的可靠性与寿命。通过壳温监测实现热参数在线评估，可优化阳光电源iSolarCloud平台的故障预警机制，实现从“事后维...
一种用于高频交流电源的受控电流输出电压馈电高频谐振逆变器
A Voltage-Feed High-Frequency Resonant Inverter With Controlled Current Output as a High-Frequency AC Power Source
Jun Zeng · Junfeng Liu · Jinming Yang · Fei Luo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年9月
本文提出了一种用于高频交流配电系统（PDS）的电流型功率分配方案。与传统的电压型系统相比，电流型系统在门极驱动、非接触式电能传输等特定领域具有优势。文章提出了一种基于LCL-T谐振网络的改进型拓扑，实现了受控电流输出，并分析了其在高频交流应用中的性能表现。
解读: 该研究提出的LCL-T谐振拓扑及电流控制技术，在电力电子拓扑创新方面具有参考价值。对于阳光电源而言，该技术可探索应用于下一代高频化储能变流器（PCS）或无线充电桩的功率变换环节，有助于提升功率密度并优化电磁兼容性。虽然目前阳光电源主流产品（如PowerTitan、组串式逆变器）多基于电压源型架构，但...
非对称电网故障下三相四线制逆变器功率注入能力提升的灵活控制策略
Flexible Control Strategy for Enhancing Power Injection Capability of Three-Phase Four-Wire Inverter During Asymmetrical Grid Faults
Jun Ge · Zhikang Shuai · Chunming Tu · An Luo 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
三相四线制逆变器因具备零序控制能力，非常适用于低压分布式电网。然而，现有研究对故障期间跟网型逆变器的功率振荡控制灵活性及功率注入能力讨论不足。本文通过在四线制系统中引入零序瞬时功率，提出了一种能够提升故障期间功率注入能力的灵活控制策略。
解读: 该研究针对非对称电网故障下的功率控制，对阳光电源的组串式逆变器（如SG系列）及户用逆变器在弱电网或复杂配电网环境下的并网稳定性具有重要参考价值。特别是在低压分布式场景中，通过引入零序控制优化，能有效提升逆变器在电网故障期间的支撑能力，满足日益严格的并网标准（如LVRT/HVRT）。建议研发团队关注该...
用于中频变压器多物理场分析的铁基软磁材料建模
Modeling of Fe-Based Soft Magnetic Materials for Multiphysical Analysis of Medium-Frequency Transformers
Yang Li · Zhichao Luo · Yongjian Li · Jianguo Zhu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
铁基软磁材料（如非晶或纳米晶合金）因高磁导率和高饱和磁感应强度，成为中频变压器（MFT）磁芯的理想选择。然而，在考虑非线性磁滞B-H回线的情况下，精确的磁芯损耗建模仍是实现高功率密度MFT设计的主要挑战。
解读: 中频变压器（MFT）是阳光电源PowerTitan系列储能系统及组串式光伏逆变器中实现电气隔离与电压变换的核心磁性元件。随着产品向高功率密度和高效率演进，传统的铁氧体材料已逐渐达到瓶颈。本文提出的铁基软磁材料多物理场建模方法，能够更精确地预测磁芯损耗及热分布，对优化PowerStack及PowerT...
利用动态场重构法研究开关条件下IGBT芯片的变形波动
Investigation of Deformation Fluctuation of IGBT Chips Under Switching Conditions Using the Dynamic Field Reconstruction Method
Jiahao Wang · Libing Bai · Cong Chen · Jie Zhang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
IGBT芯片是功率电子模块的核心组件。研究电-热-机械耦合引起的IGBT芯片变形特性具有重要意义。本文开发了一种基于扫描激光位移测量的场重构技术，用于精确捕捉开关条件下的动态变形。
解读: IGBT是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能PCS及风电变流器的核心功率器件。该研究提出的动态场重构技术，能够深入揭示IGBT在极端开关工况下的热机械应力分布，对于提升阳光电源核心功率模块的寿命预测精度、优化封装散热设计及提高产品在复杂电网环境下的可靠性...
基于图腾柱飞跨电容的串联混合式直流断路器及其双向切断与能量回馈能力
A Totem-Pole Flying Capacitor Based Series Hybrid DCCB With Bi-Directional Interruption and Energy Recovery Ability
Wei Xiong · Chao Zhang · Fangyong Luo · Xufeng Yuan 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
本文提出了一种基于图腾柱飞跨电容多电平注入的串联混合式直流断路器（TPFCM-SHCB）。该拓扑利用图腾柱结构的换流能力，以更少的组件实现了双向故障电流切断功能，并能自动实现残余能量的回收。
解读: 该技术主要针对直流侧故障保护，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微电网解决方案具有参考价值。直流断路器是高压储能系统安全防护的关键，该拓扑通过减少组件数量降低了成本，并具备能量回馈能力，有助于提升储能PCS在直流侧故障下的可靠性与效率。建议研发团队关注该拓扑在...
一种宽功率范围内双向非反相Buck-Boost变换器在线最高效率点跟踪技术
An Online Maximum Efficiency Point Tracking Technique for Bidirectional Noninverting Buck–Boost Converter Over Wide Power Range
Fu-Zen Chen · Hurng-Liahng Jou · Jinn-Chang Wu · Hao-Che Hung 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
本文提出了一种针对双向非反相Buck-Boost变换器在宽功率范围内进行最高效率点在线跟踪的新方法。该技术通过扰动栅极驱动信号的移相角，并观测输入与输出功率，旨在零电压开关（ZVS）四边形模式及其他工作模式下实现效率最大化。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及电动汽车充电桩业务具有重要意义。储能变流器（PCS）在宽功率范围下的高效运行是提升系统全生命周期收益的关键。该在线效率跟踪算法可直接优化PCS内部DC-DC变换级的控制策略，在轻载及变载工况下显著降低损耗。建议研发团队将其集...
考虑对称电网故障下RSC-GSC交互的DFIG风电系统改进型低电压穿越策略
Improved LVRT Strategy for DFIG-Based Wind Turbine Considering RSC-GSC Interaction During Symmetrical Grid Faults
Yi Luo · Jun Yao · Dong Yang · Hai Xie 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年2月
在严重对称电网故障期间，转子侧变流器与网侧变流器（RS - GSC）之间的相互作用对基于双馈感应发电机的并网风力发电机组（WT - DFIG）的低电压穿越（LVRT）性能有显著影响。因此，为提高WT - DFIG在对称电网故障期间的LVRT性能，本文提出一种LVRT控制策略，该策略通过协调RS - GSC的电流参考值来实现。与现有LVRT策略相比，通过协调RS - GSC的有功和无功电流，所提出的策略不仅可以提高直流母线电压的暂态稳定水平，还能提升WT - DFIG的LVRT性能。最后，利用实验...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的双馈风电机组低电压穿越（LVRT）改进策略具有重要的技术参考价值。虽然我司核心业务聚焦于光伏逆变器和储能系统，但该研究中关于转子侧与网侧变流器（RSC-GSC）协调控制的思想，与我司风电变流器产品线及新能源并网技术存在显著的技术共性。 该技术的核心价值在于通过...
不同测试结构在超低比接触电阻提取中的比较评估：综述
A Comparative Evaluation of Different Test Structures for the Extraction of Ultralow Specific Contact Resistivity: A Review
Xianglie Sun · Xu Chen · Jun Luo · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年10月
接触电阻（$R_{c}$）在先进的互补金属氧化物半导体（CMOS）晶体管的导通电阻中占很大比例。随着CMOS器件不断小型化，降低$R_{c}$成为一项关键挑战，这使得降低比接触电阻率（$\rho _{c}$）变得愈发迫切。当$\rho _{c}$值已降至低于$10^{-9}~\Omega \cdot$cm²范围时，要准确可靠地提取如此超低的$\rho _{c}$，就需要开发先进的测试结构。在这篇综述中，详细研究了传统的传输线模型（TLM）和圆形传输线模型（CTLM）测试结构。此外，还讨论了基于C...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于超低接触电阻率测量技术的论文虽然聚焦于CMOS半导体领域，但其核心技术原理对我们的功率半导体器件开发具有重要借鉴意义。 在光伏逆变器和储能系统中，功率器件（如IGBT、SiC MOSFET）的接触电阻直接影响导通损耗和系统效率。随着我们向更高功率密度、更高转换效率...
SnO/β-Ga2O3异质结的能带对齐及其在功率器件应用中的电学特性
Band alignment of SnO/β-Ga2O3 heterojunction and its electrical properties for power device application
Xia Wu1Chenyang Huang1Xiuxing Xu1Jun Wang1Xinwang Yao1Yanfang Liu2Xiujuan Wang1Chunyan Wu1Linbao Luo1 · 半导体学报 · 2025年8月 · Vol.46
本研究通过射频反应磁控溅射法制备了垂直结构SnO/β-Ga2O3异质结二极管（HJD）。利用X射线光电子能谱测得β-Ga2O3与SnO的价带和导带偏移分别为2.65 eV和0.75 eV，呈现Ⅱ型能带对齐。相较于肖特基势垒二极管（SBD），HJD表现出相当的比导通电阻（2.8 mΩ·cm²）和更低的反向漏电流，实现1675 V的击穿电压和1.0 GW/cm²的功率优值，展现出优异的反向阻断特性及高质量异质界面。Silvaco TCAD模拟表明，SnO层有效缓解了阳极边缘电场集中，揭示其在β-Ga...
解读: 该SnO/β-Ga2O3异质结功率器件技术对阳光电源功率半导体应用具有前瞻价值。其1675V击穿电压、2.8mΩ·cm²低导通电阻和1.0GW/cm²功率优值，可应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的高压功率模块设计。相比传统SiC器件，β-Ga2O3超宽禁带特性（~4.8eV）可支撑更高耐...
二元、三元和四元硝酸盐的热物理性质及相图分析及其在储热应用中的研究
Thermophysical properties and phase diagram analysis of binary, ternary and quaternary nitrates for the thermal energy storage applications
Haozhao Wang · Jun Wei · Linyun Luo · Jianfei Wang 等8人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.286
摘要 本研究探讨了包含NaNO₃、KNO₃、Ca(NO₃)₂和LiNO₃的二元、三元及四元硝酸盐体系的相图及其热物理性质。我们开发了一种等组成法，基于CALPHAD方法并结合FactSage软件，用于预测共晶点及其对应的组成。该方法能够在保持与三元相图一致的前提下，将现有的二元和三元相图扩展至四元体系。预测得到的共晶点熔融温度为382.19 K，其摩尔组成为9.16% NaNO₃ / 49.91% KNO₃ / 13.93% Ca(NO₃)₂ / 27% LiNO₃。在预测的共晶点处测得的熔点、...
解读: 该四元硝酸盐熔融盐研究对阳光电源储能系统具有重要价值。其352-384K低熔点特性和833K高分解温度,可优化PowerTitan储能系统的热管理方案,降低ST系列PCS功率器件工作温度,提升SiC模块可靠性。1.30 kJ/kg·K比热容适合构建储能电站被动冷却系统,减少主动散热能耗。该相图预测方...
数字孪生驱动的高可靠性电力电子系统特刊主编寄语
Guest Editorial Special Issue on Digital Twin Driven High-Reliability Power Electronic Systems
Jiangbiao He · Paolo Mattavelli · Fernando Briz · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
为满足全球零排放可持续能源发展需求，交通和公用电力等行业正经历快速变革，电力电子在电动汽车、电动船舶、飞机、太阳能/风能发电和储能等众多功率转换系统中发挥支柱作用。然而电力电子可靠性尚未受到足够重视，特别是在安全关键应用中可靠性应是首要设计优先级。工业4.0和5.0着重互联性、自动化、智能和实时状态监测，数字在线预防性维护和优化至关重要。数字孪生是物理系统的数字复制品，可准确预测和反映物理系统的实时健康状况，通过物理组件与数字孪生模型间的实时双向数据流实现。该特刊发表10篇文章涵盖数字孪生参数估...
解读: 该数字孪生特刊与阳光电源智能运维战略高度契合。特刊涵盖的Buck/Boost变换器数字孪生参数估计、五电平ANPC逆变器故障诊断和SiC MOSFET模块电-热-机械建模与阳光iSolarCloud平台的智能诊断和预测性维护功能发展方向一致。数字孪生技术在直流电容、电感、开关管寄生电阻实时估计方面的...