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...

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...

Zhiliang Zhang · Ke Xu · Zhi-Wei Xu · Jiahua Xu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年4月

本文提出了一种空芯变压器集成方法，通过将变压器直接安装在多层PCB板内，并保持与顶层元件的适当距离，显著减小了PCB占用面积，从而实现了更高的功率密度。

解读: 该技术在提升功率密度方面具有显著优势，对阳光电源的户用光伏逆变器及小型化储能PCS产品线具有重要参考价值。随着宽禁带半导体（GaN）在甚高频（VHF）领域的应用，通过PCB集成空芯变压器可有效降低寄生参数，优化系统散热与体积。建议研发团队关注该集成工艺在小功率高频变换器中的应用，以进一步提升产品竞争...

Guangjie Ke · Qianhong Chen · Shuai Zhang · Xingcan Xu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月

本文提出了一种用于无线充电的单端混合谐振变换器（SEHRC），旨在提供一种兼具成本效益与高偏移容忍度的解决方案。通过对该变换器进行时域和频域的综合特性分析，揭示了混合补偿网络在阻抗变换方面的优势，能够有效维持输入阻抗特性，提升无线电能传输系统的鲁棒性。

解读: 该研究提出的高偏移容忍度谐振拓扑对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有参考价值。虽然目前主流充电桩以有线快充为主，但随着无线充电技术在乘用车及工业AGV领域的渗透，该拓扑在提升充电便利性及系统抗干扰能力方面具有潜在应用前景。建议研发团队关注其在低成本、高效率无线充电模块中的应用，以优化充电桩产品的用户体...

Xiaoyong Ren · Zhi-Wei Xu · Ke Xu · Zhiliang Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年5月

脉冲功率变换器在高温及强辐射环境下对高压大电流波形有严苛要求，通常需50%-75%的电压降额。碳化硅（SiC）MOSFET凭借宽禁带特性在提升辐射可靠性方面展现出巨大潜力。本文探讨了传统变换器在极端环境下的局限性，并提出了基于SiC器件的堆叠电容变换器解决方案。

解读: 该研究关注SiC器件在极端环境（高温、辐射）下的可靠性及高压脉冲应用，对阳光电源的功率器件选型及高可靠性设计具有参考价值。虽然阳光电源的核心业务（光伏、储能）主要面向民用及工业环境，但该技术对于提升PowerTitan等大型储能系统在极端气候或特殊工业场景下的功率密度和器件耐受性有借鉴意义。建议研发...

Mengqi Xu · Ke Ma · Xu Cai · Gongzheng Cao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月

多芯片IGBT模块的热行为评估至关重要。本文提出了一种以模块外壳温度为参考节点的热阻抗矩阵模型，旨在简化多芯片功率模块内部热耦合效应的分析，提高热行为预测的准确性与工程应用便捷性。

解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心功率器件应用。在组串式逆变器（如SG系列）和储能变流器（如PowerTitan/PowerStack）中，IGBT模块的结温管理是提升系统功率密度和可靠性的关键。通过采用以壳温为参考的热耦合模型，研发团队能更精确地评估多芯片并联下的热分布，从而优化散热器设计与过温保护策...

Mengqi Xu · Ke Ma · Yuhao Qi · Xu Cai 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月

针对高功率密度IGBT模块中复杂的热耦合效应，本文提出了一种频域热耦合建模方法。该方法克服了传统热模型仅简单叠加侧向热传导的局限性，能够更精确地描述多芯片间的动态热相互作用，为功率模块的热设计与可靠性评估提供了理论支撑。

解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心功率电子技术。在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）向更高功率密度演进的过程中，IGBT模块的热管理是制约可靠性的关键。该频域热耦合模型能显著提升热仿真精度，帮助研发团队在设计阶段更准确地预测多芯片模块在复杂工况下的温度分布，...

Xingcan Xu · Qianhong Chen · Guangjie Ke · Ligang Xu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月

本文提出了一种用于无线充电的平顶单端谐振变换器（SERC）。通过在主开关管串联回路中引入并联LC网络，有效降低了开关管的电压应力。文中对该拓扑进行了时域特性分析，推导了零电压开关（ZVS）条件、功率传输能力表达式及相关时间要求。

解读: 该拓扑通过优化谐振网络降低开关电压应力，在提升变换器效率和功率密度方面具有参考价值。对于阳光电源而言，该技术主要适用于电动汽车充电桩产品线，特别是针对无线充电或高频化DC-DC变换模块的研发。虽然目前阳光电源主营业务以有线充电桩为主，但该类低应力拓扑的研究有助于优化现有充电模块的电路设计，降低器件选...

Weiyao Wang · Ke Ma · Xu Cai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月

模块化多电平变换器（MMC）在中高压应用中极具前景，最近电平调制（NLM）是其主流控制方式。然而，现有的电容电压平衡方法存在无效动作，导致功率器件不必要的开关损耗。本文提出了一种灵活的NLM策略，旨在优化开关动作，在保证电容电压平衡的同时提升变换器效率。

解读: MMC技术是高压大功率并网及储能系统的核心拓扑。阳光电源的PowerTitan系列储能系统及大型集中式光伏逆变器在追求更高功率密度和转换效率时，对调制策略的优化至关重要。该文提出的灵活NLM策略能有效降低开关频率和损耗，对提升阳光电源大型储能PCS的效率、降低散热成本及延长器件寿命具有重要的参考价值...

Mengqi Xu · Ke Ma · Quan Zhong · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月

随着电力电子系统可靠性要求的提升，功率模块的退化诊断至关重要。由于其多层结构和复杂工况，功率模块存在多种退化机制。本文提出一种基于热流频率特性的诊断方法，旨在解决现有方法仅能识别单一退化参数的局限性，为功率模块的状态监测提供新思路。

解读: 该研究直接服务于阳光电源核心产品线的可靠性提升。功率模块（如IGBT/SiC模块）是光伏逆变器、储能变流器（PCS）及风电变流器的核心组件，其热特性直接关联系统寿命。该方法通过热流频率特性进行退化诊断，可集成至iSolarCloud平台，实现对PowerTitan、PowerStack等储能系统及组...

Ke Ma · Mengqi Xu · Bo Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月

频域热阻抗建模是描述功率半导体器件热特性的新兴方法，在分析复杂任务剖面下的多时间尺度热动力学方面具有显著优势。然而，该模型参数提取困难。本文提出了一种基于热流信息提取频域热阻抗参数的新方法，旨在提高功率器件热建模的准确性与效率。

解读: 该研究直接服务于阳光电源核心产品（光伏逆变器、储能PCS、风电变流器）中IGBT功率模块的可靠性设计。在PowerTitan等大功率储能系统及组串式逆变器中，精确的热阻抗模型是实现结温预测、提升功率密度及延长寿命的关键。通过频域热阻抗建模，研发团队能更精准地评估器件在复杂工况下的热应力，优化散热设计...

Ye Zhu · Ke Ma · Xu Cai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年9月

本文提出了一种基于H桥测试电路的功率半导体器件热特性表征方法，涵盖了相应的控制策略与测量手段。该方法使待测器件（DUT）在开关模式下运行，更贴近实际应用场景。由于开关损耗的存在，该方法能够实现与实际工况相似的结温范围，为功率器件的热性能评估提供了更准确的测试方案。

解读: 该热特性表征方法对阳光电源的核心业务至关重要。在组串式及集中式光伏逆变器、PowerTitan系列储能变流器（PCS）的研发中，功率模块（IGBT/SiC）的结温管理直接决定了产品的可靠性与功率密度。通过采用更贴近实际开关工况的H桥测试法，研发团队能更精准地获取器件热参数，优化散热设计与寿命预测模型...

Xi Chen · Xi Wu · Qingfeng Li · Jinyu Zhou 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月

随着可再生能源发电占比提升，电力系统次同步振荡（SSO）问题日益严峻。由于SSO的频率和幅值具有时变特性，监测难度极大。本文提出了一种自适应重置扩展卡尔曼滤波（AREKF）方法，旨在实现对SSO的高精度实时监测，为后续控制策略的制定与振荡抑制提供有效支撑。

解读: 该技术对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器、PowerTitan储能系统在弱电网环境下的稳定性至关重要。随着高比例新能源接入，电网阻抗波动易引发次同步振荡，影响设备安全。该AREKF算法可集成至iSolarCloud智能运维平台或逆变器控制固件中，实现对振荡的实时感知与预警。建议研发团队将其应用于构...

Weiyao Wang · Ke Ma · Xu Cai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月

模块化多电平变换器（MMC）在中高压应用中极具吸引力。在载波移相脉宽调制（CPS-PWM）下，MMC子模块浮动电容的电压均衡是关键研究点。然而，现有方法在鲁棒性方面存在局限，本文提出了一种高效的电压均衡控制策略以提升系统性能。

解读: MMC拓扑在中高压大功率光伏发电及大型储能系统（如PowerTitan系列）中具有重要应用潜力。该研究提出的电容电压均衡方法能有效提升MMC在复杂工况下的鲁棒性，有助于阳光电源优化大功率储能变流器（PCS）的控制算法，降低子模块电容应力，提升系统整体效率与可靠性。建议研发团队关注该方法在处理电网不平...

Ke Ma · Jiashi Wang · Xu Cai · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月

随着分布式电源渗透率提高，电网阻抗与特性日益复杂。为验证并网变换器在复杂工况下的稳定性与可靠性，本文综述了交流电网仿真技术，重点探讨了如何通过先进的测试手段模拟电网特征，以支撑电力电子装备的并网性能评估。

解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心产品线，特别是组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器。随着电网弱化，构网型（GFM）技术成为行业重点，本文探讨的电网仿真技术对于验证阳光电源产品的弱电网适应性、虚拟同步机（VSG）控制策略及黑启动功能至关重要。建议研发团队利用此类电网仿真技术，在实验室环...

Tianxu Feng · Yuxuan Xu · Jincheng Jiang · Ke Shi 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月

针对无人机（UAV）无线充电中的位置和角度偏移问题，本文提出一种基于正交双极线圈的全向磁场控制系统。通过优化发射端设计，有效提升了磁场利用率，解决了传统全向传输系统效率低下的难题，为无人机自动充电提供了高容错性的技术方案。

解读: 该技术主要涉及无线电能传输（WPT）领域，虽然目前阳光电源的核心业务集中在光伏、储能及电动汽车充电桩，尚未直接布局无人机无线充电市场，但其核心的磁场控制技术与高频功率变换拓扑与阳光电源的充电桩及储能PCS技术具有底层共通性。建议关注该技术在未来电动汽车无线充电（EV-WPT）领域的应用潜力，特别是其...

Issa Hammoud · Sebastian Hentzelt · Ke Xu · Thimo Oehlschlagel 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月

本文提出了一种针对表贴式（SMPMSM）和内置式（IPMSM）永磁同步电机的连续控制集模型预测电流控制（CS-MPCC）实时实现方案。通过松弛变量法在线求解约束优化问题，有效提升了电机驱动系统的控制性能。

解读: 该研究涉及的高性能电机控制算法对于阳光电源的风电变流器及电动汽车充电桩业务具有参考价值。在风电变流器中，优化电机侧控制可提升发电机运行效率与动态响应；在电动汽车充电桩领域，该算法可用于提升车载充电机或电机驱动系统的功率密度与控制精度。建议研发团队关注其在线优化算法的计算资源消耗，评估其在现有DSP/...

Mengqi Xu · Ke Ma · Quan Zhong · Marco Liserre · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月

本文提出了一种基于热流谱分析的功率模块频域热建模方法。现有研究多局限于热阻抗的频域响应，仅能描述半导体温度行为。本文方法扩展了建模范围，不仅能分析半导体温度，还能更全面地描述功率模块内部的多时间尺度热动态特性。

解读: 该研究对于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）至关重要。功率模块是上述产品的核心组件，其热可靠性直接影响整机寿命与功率密度。通过引入频域热流谱分析，研发团队能更精确地模拟极端工况下的热应力，优化散热设计，特别是在高功率密度储能PCS和大型光伏逆变器中，该方...

Shihao Xia · Ke Ma · Yuhao Qi · Xu Cai 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月

电机模拟器（EME）是验证电力电子变换器在复杂任务剖面下性能的关键测试手段。闭环电流控制器（CLCC）是其核心，但受限于系统带宽，难以模拟高频动态特性。本文提出一种虚拟阻抗控制策略，旨在提升EME的控制带宽，从而更精确地模拟电机行为，为电力电子设备的研发与测试提供高保真环境。

解读: 该技术对阳光电源的研发测试平台具有重要价值。在储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及风电变流器的研发过程中，利用高带宽电机模拟器可更精准地复现电网或负载的动态特性，缩短产品开发周期并提升系统可靠性。此外，该技术可优化充电桩测试系统的动态响应，提升对电动汽车动力系统兼容性的验证能力...

Ke Ma · Shihao Xia · Yuhao Qi · Xu Cai 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月

本文探讨了电气化应用（如电动汽车、可再生能源）中电机驱动系统面临的复杂工况。文章重点分析了基于电力电子的任务剖面仿真与测试技术，旨在提升驱动系统在复杂运行环境下的控制策略、功能稳定性及可靠性，为电力电子系统的寿命评估与性能验证提供了理论框架。

解读: 该研究提出的任务剖面仿真与测试方法对阳光电源的产品研发具有重要参考价值。在电动汽车充电桩及风电变流器业务中，通过模拟真实工况下的热应力和电应力，可显著提升功率模块的可靠性评估精度。建议将此方法引入PowerTitan等储能系统及组串式逆变器的全生命周期测试中，通过多物理场耦合仿真优化散热设计与控制策...