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功率器件技术 SiC器件 GaN器件 ★ 4.0

具有AlN超晶格背势垒的SiC衬底双通道AlGaN/GaN肖特基势垒二极管

Double-channel AlGaN/GaN Schottky barrier diode with AlN super back barrier on SiC substrate

Tao Zhang · Junjie Yu · Heyuan Chen · Yachao Zhang 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年6月 · Vol.126

本文报道了一种在SiC衬底上制备的具有AlN超晶格背势垒结构的双通道AlGaN/GaN肖特基势垒二极管。通过引入AlN超晶格作为背势垒,有效抑制了二维电子气向衬底方向的扩展,增强了载流子 confinement 效应,提升了器件的反向阻断能力与正向导通性能。该结构实现了高击穿电压与低泄漏电流的优异平衡。实验结果表明,器件具有较低的开启电压和高电流密度,同时反向击穿电压显著提高。该设计为高性能GaN基功率二极管的发展提供了可行方案。

解读: 该双通道AlGaN/GaN肖特基二极管技术对阳光电源的功率器件升级具有重要参考价值。AlN超晶格背势垒结构可显著提升GaN器件的击穿电压和导通特性,这对SG系列1500V光伏逆变器和ST系列储能变流器的高频化设计至关重要。特别是在三电平拓扑中,该技术可用于优化快恢复二极管的性能,有助于提升系统效率和...

功率器件技术 GaN器件 ★ 4.0

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...

功率器件技术 SiC器件 宽禁带半导体 可靠性分析 ★ 5.0

基于电致发光效应的SiC MOSFET结温与电流同步提取方法

Online Junction Temperature and Current Simultaneous Extraction for SiC MOSFETs With Electroluminescence Effect

Haoze Luo · Junjie Mao · Chengmin Li · Francesco Iannuzzo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月

本文提出了一种基于SiC MOSFET体二极管电致发光机理的结温与电流同步提取方法。通过观测发射光谱中的两个特征峰,证明了可以同时测量结温和漏极电流。该方法通过解耦两者关系,为功率器件的在线监测提供了新思路。

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。随着公司组串式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统向高功率密度、高效率方向演进,SiC MOSFET的应用日益广泛。该方法无需额外传感器,即可实现器件结温与电流的实时精准监测,能够显著提升逆变器与PCS系统的可靠性评估精度,优...

拓扑与电路 LLC谐振 三电平 功率模块 ★ 4.0

混合钳位三电平全桥LLC谐振变换器的开关器件热平衡调制

Thermal Balance Modulation of Switching Devices for Hybrid-Clamped Three-Level Full-Bridge LLC Resonant Converter

Junjie Qin · Zongjian Li · Zhixing He · Zhijie Weng 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月

混合钳位三电平全桥LLC谐振变换器因软开关特性和低电压应力,广泛应用于轨道交通及船舶电力系统。然而,现有的宽电压范围调制模式会导致开关器件热分布不均,限制了其应用潜力。本文提出了一种热平衡调制策略,旨在优化变换器在宽电压范围下的热性能。

解读: 该研究针对三电平LLC拓扑的热平衡优化,对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack系列)及大功率光伏逆变器具有重要参考价值。随着储能系统向高压化、高功率密度发展,三电平拓扑的应用日益广泛。该文提出的热平衡调制策略可有效解决高功率密度下功率模块局部过热问题,提升变换器在宽电压范...

拓扑与电路 多电平 PWM控制 空间矢量调制SVPWM ★ 4.0

五电平嵌套中点钳位变换器的空间矢量脉宽调制

A Space Vector Pulse Width Modulation for Five-Level Nested Neutral Point Piloted Converter

Junjie Li · Jianguo Jiang · Shutong Qiao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年8月

本文提出了一种新型五电平嵌套中点钳位(NNPP)变换器,并分析了其工作原理。针对该拓扑,提出了一种基于gh坐标系的改进空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法。该方法通过选择合适的冗余开关状态,有效降低了共模电压。

解读: 该研究提出的五电平NNPP拓扑及SVPWM算法,对阳光电源的高功率密度、高效率逆变器研发具有重要参考价值。随着光伏电站电压等级不断提升,多电平技术是实现高压直流输入与电网友好接入的关键。该算法在降低共模电压方面的优势,有助于优化阳光电源集中式逆变器及大型储能PCS(如PowerTitan系列)的电磁...

拓扑与电路 多电平 PWM控制 三相逆变器 ★ 4.0

基于动态模型的五电平嵌套中点钳位变换器有源电容电压平衡方法

Active Capacitor Voltage-Balancing Methods Based on the Dynamic Model for a Five-Level Nested Neutral-Point Piloted Converter

Junjie Li · Jianguo Jiang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年8月

本文针对五电平嵌套中点钳位(NNPP)变换器,提出了一种基于动态模型的有源电容电压平衡(ACVB)方法。通过混合载波调制技术,实现了浮动电容与直流母线电容的自然电压平衡,并分析了稳态及理想条件下的平衡能力。

解读: 该研究涉及的多电平拓扑技术对于阳光电源的高功率密度逆变器研发具有重要参考价值。五电平NNPP拓扑能有效降低功率器件的电压应力,提升系统效率,特别适用于大型地面光伏电站的集中式逆变器或大功率储能变流器(PCS)。建议研发团队关注该拓扑在提升中高压并网性能方面的潜力,通过优化载波调制策略,进一步降低输出...

拓扑与电路 DC-DC变换器 充电桩 宽禁带半导体 ★ 3.0

用于全向无线电能传输系统的LCCL-LC谐振变换器及其软开关实现

LCCL-LC Resonant Converter and Its Soft Switching Realization for Omnidirectional Wireless Power Transfer Systems

Junjie Feng · Qiang Li · Fred C. Lee · Minfan Fu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月

本文研究了全向无线电能传输(WPT)系统,因其比平面系统具有更高的灵活性。文章选用LCCL-LC谐振变换器拓扑,利用其电流源特性,并将系统频率提升至兆赫兹(MHz)级别以增加空间充电自由度。

解读: 该研究聚焦于兆赫兹高频谐振变换器及软开关技术,这对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有前瞻性参考价值。随着无线充电技术的演进,高频化是提升功率密度和空间自由度的关键。虽然目前阳光电源以有线充电桩为主,但该拓扑的电流源特性及软开关设计方法,可为未来研发高效率、小型化的无线充电模块提供技术储备。建议关注其在...

电动汽车驱动 充电桩 ★ 4.0

基于三线圈结构的无线电动汽车充电定位系统

Triple-Coil-Structure-Based Coil Positioning System for Wireless EV Charger

Bin Zhang · Qianhong Chen · Li Zhang · Junjie Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月

本文提出了一种用于无线电动汽车充电系统的三线圈定位方法,旨在实现高精度的线圈对准并降低电磁场辐射。通过分析三线圈架构的工作原理及传感线圈配置,推导了接收信号强度(RSS)方程,揭示了增强定位精度与优化电磁兼容性的途径。

解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。随着无线充电技术在高端乘用车及自动驾驶领域的渗透,精准定位是提升用户体验和充电效率的关键。阳光电源可将该三线圈定位架构集成至其充电桩产品线中,通过优化线圈对准精度,降低无线充电过程中的电磁泄漏,提升系统安全性。建议研发团队关注该方案在复杂工况下的...

拓扑与电路 多电平 故障诊断 深度学习 ★ 4.0

基于小波包与LSTM的五电平嵌套NPP变换器故障诊断与容错控制

Fault Diagnosis and Tolerance Control of Five-Level Nested NPP Converter Using Wavelet Packet and LSTM

Shu Ye · Jianguo Jiang · Junjie Li · Yunlong Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年2月

五电平嵌套中点钳位(NPP)变换器具有高功率密度和鲁棒性,适用于高压大功率场景。然而,开关数量增加导致故障风险上升。本文提出一种结合小波包分解与长短期记忆网络(LSTM)的故障诊断与容错控制方法,有效提升了复杂多电平拓扑的运行可靠性。

解读: 该研究针对高压大功率多电平拓扑的故障诊断与容错控制,对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统(如PowerTitan系列)具有重要参考价值。随着阳光电源产品向更高电压等级和更高功率密度演进,多电平拓扑的应用日益广泛,开关管故障诊断的复杂性随之增加。引入小波包与深度学习算法,可显著提升iSolarC...

拓扑与电路 储能系统 功率模块 故障诊断 ★ 3.0

一种采用LC谐振电路增强功能的新型多端口混合直流断路器

A Novel Multiport Hybrid DCCB Employing an LC Resonant Circuit for Enhanced Functionality

Shunliang Wang · Jihong Zhou · Qingming Xin · Kejun Qin 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月

本文提出了一种基于晶闸管的新型多端口混合直流断路器(T-MHCB),旨在解决传统多端口混合直流断路器(M-HCB)中主断路器(MB)依赖昂贵全控型半导体器件的问题。通过引入LC谐振电路,该拓扑实现了更高效的故障电流开断,降低了系统成本,提升了多端直流电网的保护能力。

解读: 该技术主要针对直流电网的保护方案,对于阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及大型直流微电网解决方案具有参考价值。随着储能系统向高压直流侧并网发展,直流侧故障保护至关重要。该拓扑通过晶闸管替代全控型器件,有助于降低大型储能电站直流汇流侧的保护成本。建议研发团队关注其在直流...

拓扑与电路 充电桩 双向DC-DC PWM控制 ★ 3.0

基于反向耦合倍流整流器的低压大电流动态无线电能传输系统恒流输出方法

A Constant Current Output Method for Low-Voltage and High-Current DWPT Systems Based on Inverse Coupled Current Doubler Rectifier

Yuhang Liu · Yong Li · Junjie Xu · Shunpan Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月

动态无线电能传输(DWPT)技术在智能仓储AGV充电中应用前景广阔。为保障充电安全并缩短时间,AGV在运动中需保持恒定大电流输出。然而,在功率波动频繁的情况下实现该目标极具挑战。本文提出一种基于反向耦合倍流整流器的控制方法,有效解决了低压大电流输出的难题。

解读: 该研究聚焦于无线电能传输(WPT)中的高电流输出拓扑,与阳光电源的电动汽车充电桩业务具有技术关联性。虽然目前阳光电源充电桩以有线快充为主,但随着智能工厂和物流自动化发展,动态无线充电(DWPT)是未来AGV及移动机器人充电的重要演进方向。该反向耦合倍流整流拓扑可优化低压大电流场景下的功率变换效率,建...

拓扑与电路 多电平 PWM控制 空间矢量调制SVPWM ★ 4.0

一种用于T型五电平嵌套中点钳位变换器的改进空间矢量调制及电容电压控制方法

An Improved Space Vector Modulation With Capacitor Voltage Control for T-Type Five-Level Nested Neutral Point Piloted Converter

Yunlong Liu · Steven Liu · Cong Wang · Jiayan Jiang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月

本文提出了一种针对T型五电平嵌套中点钳位(5L-NNPP)变换器的新型电容电压控制方法。由于NNPP拓扑开关状态的多样性,冗余矢量对直流母线中点电压的影响不确定。该方法有效解决了直流母线中点电压与各电容电压之间的平衡控制问题。

解读: 该研究涉及的多电平拓扑技术对于阳光电源的高功率密度组串式逆变器及集中式逆变器研发具有重要参考价值。随着光伏系统向更高直流电压等级发展,五电平技术能有效降低开关损耗并提升电能质量,减小滤波电感体积。建议研发团队关注该拓扑在大型地面电站逆变器中的应用潜力,特别是针对高压直流输入场景下的电容电压平衡控制策...

拓扑与电路 DC-DC变换器 储能变流器PCS 双向DC-DC ★ 4.0

一种用于宽输入电压范围中压直流应用的高降压比部分功率处理开关电容变换器

A High Step-Down Partial Power Processing Switched-Capacitor Converter for Wide Input Voltage Range Medium Voltage DC Applications

Renfeng Guan · Zhixing He · Qiqi Wei · Lingqing Fang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月

本文提出了一种用于中压直流应用的部分功率处理开关电容变换器(P3SCC)。该拓扑利用工作在串联谐振状态的高频开关电容变换器(HFSCC)传输大部分功率,并通过部分功率处理移相全桥(P4SFB)调节剩余小部分功率。该方案有效提升了宽输入电压范围下的转换效率与功率密度。

解读: 该技术对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及中压直流接入场景具有重要参考价值。通过采用部分功率处理(Partial Power Processing)架构,可显著降低变换器在宽电压范围下的损耗,提升系统整体转换效率。建议研发团队关注该拓扑在储能PCS直流侧DC-DC环...

拓扑与电路 充电桩 双向DC-DC PWM控制 ★ 3.0

利用不对称因子最小化感应电能传输系统的电流以实现失调容限和宽负载范围

Minimizing Current in Inductive Power Transfer Systems With an Asymmetrical Factor for Misalignment Tolerance and Wide Load Range

Zirui Yao · Junjie Zhang · Shiying Luo · Zhongbao Luo 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月

针对感应电能传输(IPT)系统中失调和宽负载范围导致的电流过大及控制复杂问题,本文提出了一种基于不对称因子的电流最小化方法。该方法有效降低了变换器及原边谐振电路的电流,提升了系统在复杂工况下的运行性能。

解读: 该研究关注IPT系统的效率优化与鲁棒性,与阳光电源的电动汽车充电桩业务具有技术关联性。虽然目前主流充电桩以传导式为主,但无线充电(IPT)是未来高阶充电技术的重要方向。该文中提出的不对称因子控制策略,可为阳光电源在开发高效率、高容错性的无线充电模块时提供拓扑优化思路,有助于提升系统在不同停车位置下的...

系统并网技术 GaN器件 ★ 4.0

1200V E型p-GaN栅极HEMT的电荷平衡设计以提升击穿电压和动态稳定性

Charge Balance Design of 1200-V E-Mode p-GaN Gate HEMT Toward Enhanced Breakdown Voltage and Dynamic Stability

Junjie Yang · Jingjing Yu · Jiawei Cui · Sihang Liu 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年4月

本研究探究了蓝宝石衬底上1200 V增强型横向超结p-GaN栅高电子迁移率晶体管(SJ - HEMT)的电荷平衡设计。电荷平衡通过交替的p柱和n柱形成,其中p柱为减薄的p - GaN条带,n柱为二维电子气条带。通过调节p柱和n柱的宽度,研究了电荷平衡设计对SJ - HEMT静态和动态性能的影响。具有电荷平衡的SJ - HEMT的击穿电压(BV)达到2655 V,且击穿电压与栅漏间距(${L}_{\text {GD}}$)之比高达1.56 MV/cm。值得注意的是,SJ - HEMT能有效抑制俘获...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项1200V增强型p-GaN栅极HEMT的电荷平衡设计研究具有重要的战略价值。该技术通过创新的横向超结结构设计,在蓝宝石基底上实现了2655V的击穿电压和1.56 MV/cm的高BV/LGD比,这一性能突破对我们的光伏逆变器和储能变流器产品线具有直接应用意义。 当前阳光...

电动汽车驱动 GaN器件 ★ 4.0

基于p-GaN栅极HEMT平台的高电流增强型InGaN/GaN p-FET

High-Current E-Mode InGaN/GaN p-FET on p-GaN Gate HEMT Platform

Jingjing Yu · Jin Wei · Junjie Yang · Teng Li 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年2月

增强型(E 模式)氮化镓(GaN)p 沟道场效应晶体管(p - FET)的低电流密度对其在互补逻辑(CL)电路中的应用构成了严峻挑战。在这项工作中,在具有 p - 铟镓氮(InGaN)/p - GaN/铝镓氮(AlGaN)/GaN 异质结构的 p - GaN 栅高电子迁移率晶体管(HEMT)平台上展示了一种高电流 E 模式 InGaN/GaN p - FET。所提出的异质结构在 InGaN/GaN 界面引入了净极化电荷,从而增强了二维空穴气(2DHG)。在施加负栅极偏压时,在表面金属 - 绝缘体...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项高电流增强型InGaN/GaN p-FET技术具有重要的战略价值。该技术通过在p-GaN栅极HEMT平台上引入p-InGaN/p-GaN/AlGaN/GaN异质结构,利用极化电荷效应形成增强型二维空穴气(2DHG)通道,成功将p-FET的最大电流密度提升至-20 mA/...

储能系统技术 储能系统 虚拟同步机VSG 弱电网并网 ★ 5.0

一种数据驱动的自适应控制方法以提升VSG在变化电网条件下的动态响应

A Data-Driven Adaptive Control Approach for Enhancing the Dynamic Response of VSGs in Varying Grid Conditions

Shah Fahad · Buxin She · Junjie Yin · Fangxing Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年4月

传统虚拟同步发电机(VSG)通常针对孤岛模式(IM)设计,以满足频率变化率(RoCoF)等运行要求,但在并网模式(GCM)下,当电网条件变化时可能无法满足控制性能指标。此外,传统VSG控制未考虑弱电网下预同步方案的影响,导致IM模式下的RoCoF性能下降。为此,本文提出基于双延迟深度确定性策略梯度(TD3)算法的自适应控制方法,以提升VSG在IM与GCM间无缝切换的动态响应性能。首先建立VSG系统模型用于问题建模,进而设计兼顾频率与RoCoF的奖励函数,引导智能体在不同负载、功率指令及电网条件下...

解读: 该数据驱动自适应VSG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。TD3算法可优化现有VSG控制策略,解决弱电网并网与孤岛模式切换时的RoCoF性能劣化问题,提升储能系统在电网强度变化时的动态响应能力。该方法可直接应用于ST系列产品的构网型GFM控制算法升...

储能系统技术 储能系统 GaN器件 ★ 4.0

采用刻蚀停止工艺制备的高性能增强型GaN p-FET

High-Performance Enhancement-Mode GaN p-FET Fabricated With an Etch-Stop Process

Hengyuan Qi · Teng Li · Jingjing Yu · Jiawei Cui 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年2月

增强型(E 型)氮化镓(GaN)p 沟道场效应晶体管(p - FET)的栅极凹槽工艺预计会产生高密度的晶体缺陷;因此,较大的 $\vert {V}_{\text {th}} \vert $ 往往伴随着较差的导通电流(Ion)。为应对这一挑战,在本工作中,开发了一种刻蚀停止工艺,即在 p - GaN 层中插入一层 1.5 纳米厚的 AlN 层,使基于干法刻蚀的栅极凹槽刻蚀在 AlN 层终止。然后使用湿法刻蚀去除凹槽区域的 AlN,从而在干法刻蚀过程中保护栅极沟道表面免受等离子体轰击。所制备的刻蚀停...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项氮化镓(GaN)增强型p-FET的刻蚀停止工艺技术具有重要的战略价值。该技术通过在p-GaN层中插入1.5nm的AlN层作为刻蚀停止层,有效解决了传统栅极凹槽工艺中等离子体轰击导致的晶体缺陷问题,实现了阈值电压与导通电流之间的性能平衡突破。 对于我司的核心业务而言,这...

储能系统技术 储能系统 ★ 5.0

一种新型液态空气与抽热式组合储能系统的能量、㶲及经济性分析

Energy, exergy, and economic analyses of a novel liquid air and pumped thermal combined energy storage system

Junxian Li · Zhikang Wang · Yihong Li · Guqiang Wei 等9人 · Energy Conversion and Management · 2025年4月 · Vol.330

摘要 液态空气储能(LAES)和抽热式储能(PTES)不受地理条件限制且环境友好,具有大规模储能的巨大潜力。LAES与PTES之间的一个关键共性在于两者均需要冷能储存单元,这些单元通常采用易燃易爆的液相烷烃介质或效率较低的固相岩石介质,从而在安全性、环境保护以及能源效率方面带来挑战。本研究提出了一种将LAES与PTES集成的新型储能系统(PT-LAES),有效消除了各自独立冷能储存单元的需求。在储能阶段,PTES中气体膨胀产生的冷能用于LAES的空气液化过程;而在释能阶段,LAES中液态空气所携...

解读: 该PT-LAES混合储能技术对阳光电源PowerTitan液冷储能系统具有重要启示。其通过冷能互补消除独立冷储单元的创新思路,可借鉴于ST系列PCS的热管理优化,将充放电过程产生的冷热能梯级利用,提升系统能量密度至167.53kWh/m³。56.57%的往返效率和7年回收期验证了技术经济性,为阳光电...

控制与算法 构网型GFM 下垂控制 模型预测控制MPC ★ 5.0

基于构网型逆变器的可再生能源动态演化与稳定性分析:考虑重复及连续电流饱和

Dynamic Evolution and Stability Analysis of GFM-Based Renewable Energy Resources Considering Repeated & Continuous Current Saturation

Ruiyuan Zeng · Ruisheng Diao · Fangyuan Sun · Baorong Zhou 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月 · Vol.17

本文揭示构网型可再生能源(GFM-RES)在虚拟功角区域运行时因电流饱和切换条件不一致引发的重复/连续电流饱和(R-CS/C-CS)稳定性问题,提出R&C-CS判据与基于去饱和区的DRB控制原理,并设计S&D-DC策略。电磁暂态仿真验证其有效性。

解读: 该文直击阳光电源ST系列PCS、PowerTitan及新一代组串式光伏逆变器在构网型(GFM)模式下高穿透率并网的核心挑战——电流饱和引发的高频振荡与持续过压失稳。研究成果可直接指导阳光电源GFM控制器中饱和保护逻辑优化,提升PowerTitan在黑启动、弱电网支撑等场景下的鲁棒性;建议在iSola...

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