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具有超薄势垒结构的6英寸高压GaN基增强型HEMT：界面质量及其可靠性
6-in. high-voltage GaN-based E-mode HEMTs with ultrathin barrier structures: Interface quality and its reliability
Nan Sun · Ronghua Wang · Runxin Microelectronics Corporation · Wuxi China Resources Huajing Microelectronics Corporation 等6人 · Applied Physics Letters · 2025年3月 · Vol.126
本文报道了基于6英寸硅衬底的高压增强型GaN高电子迁移率晶体管（E-HEMT），采用超薄势垒层结构。通过优化界面控制与材料生长工艺，显著提升了异质结界面质量，有效降低了界面态密度并改善了二维电子气特性。器件表现出优异的击穿电压与导通电阻平衡特性，并在高温反向偏压应力下展现出良好的长期可靠性，界面退化机制被系统分析。该研究为高性能、高可靠GaN功率器件的规模化制造提供了技术支撑。
解读: 该研究的超薄势垒GaN E-HEMT技术对阳光电源的功率变换产品具有重要应用价值。6英寸晶圆规模化制造工艺可降低GaN器件成本,有利于在SG系列逆变器和ST系列储能变流器中推广应用。优化的界面质量和可靠性特性可提升产品在高温、高压工况下的稳定性,特别适合PowerTitan等大功率储能系统。器件优异...
输出功率为5 W且在60 ℃老化下寿命超过20000小时的GaN基蓝色激光二极管
GaN-based blue laser diodes with output power of 5 W and lifetime over 20 000 h aged at 60 ℃
Lei Hu1Siyi Huang1Zhi Liu1Tengfeng Duan1Si Wu1Dan Wang1Hui Yang2Jun Wang3Jianping Liu4 · 半导体学报 · 2025年4月 · Vol.46
1995年和1996年，在实现p型掺杂、材料质量提升及高亮度GaN基LED突破后，GaN基激光二极管（LDs）的受激辐射与激射现象相继被报道。然而，其实现高输出功率、高电光转换效率及长寿命经历了较长时间。直至2019年，日亚公司报道了具备上述性能的蓝光LDs，推动了GaN基蓝色激光二极管在多个领域的广泛应用。
解读: 该高功率长寿命GaN基蓝色激光二极管技术对阳光电源功率器件应用具有重要参考价值。虽然研究聚焦激光二极管，但其GaN材料高温可靠性验证（60℃老化20000小时）和高功率密度设计理念可借鉴至功率电子领域。对于ST系列储能变流器和SG光伏逆变器中的GaN功率器件应用，该研究揭示的材料稳定性机制和热管理方...
具有三态能量转换的可编程矩阵阵列热电系统
Programmable Matrix-Array Thermoelectric System With Tri-State Energy Conversion
Ning Wang · Hong-Tao Huang · Lei Zhang · Shu-Xi Xu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文提出了一种矩阵排列的热电可编程控制系统。该系统通过灵活重构矩阵中每个热电模块的功能，克服了传统热电系统单向能量流和功能固定的局限性。通过构建制冷/制热/能量回收的三态可重构拓扑，实现了分布式能量管理与热控制。
解读: 该技术涉及热电转换与分布式能量管理，与阳光电源现有的光伏逆变器及储能系统（如PowerTitan、PowerStack）的核心功率变换逻辑存在差异。虽然目前热电转换在公司主流业务中应用较少，但其“三态可重构拓扑”和“分布式控制”理念对未来储能系统内部的电池热管理（BTMS）及功率模块的集成化设计具有...
IGBT模块的分数阶热网络建模与参数提取
On Fractional-Order Thermal Network Modeling and Parameter Extraction of IGBT Modules
Zhikui Yang · Xi Chen · Binxin Zhu · Lei Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
准确可靠的热模型对于评估IGBT模块的热应力及分析其可靠性至关重要。本文首次引入分数阶热电容（FOTC）作为IGBT模块热分析的新建模元素，并提出了一种分数阶热网络建模方法及参数提取策略，旨在提升功率器件热行为预测的精度。
解读: IGBT模块是阳光电源组串式逆变器、集中式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）的核心功率器件。该研究提出的分数阶热网络模型相比传统整数阶模型，能更精确地描述功率器件在复杂工况下的瞬态热响应。在阳光电源的产品研发中，该技术可应用于高功率密度逆变器及储能系统的热设计优化...
基于迭代滑模观测器的永磁同步电机驱动增强型无差拍预测电流控制
Enhanced Deadbeat Predictive Current Control for PMSM Drives Using Iterative Sliding Mode Observer
Jiaxin Lei · Shuhua Fang · Demin Huang · Yicheng Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
本文提出了一种用于永磁同步电机（PMSM）的增强型无差拍预测电流控制策略，利用迭代滑模观测器提升电流控制精度。针对死区效应和磁链畸变导致的周期性电流纹波问题，该方法通过观测器补偿，有效抑制了转速相关的电流波动，显著提升了电机驱动系统的控制性能。
解读: 该技术主要应用于电机驱动控制领域，与阳光电源的风电变流器及储能系统中的辅助电机控制密切相关。无差拍预测控制（Deadbeat Control）结合滑模观测器能有效提升电流响应速度和抗扰动能力。建议研发团队将其引入风电变流器的高性能电机侧控制算法中，以优化变流器在复杂电网环境下的电流跟踪性能，并减少死...
基于模块化多电平变换器的退役电池储能系统双向三端口变换器
Bidirectional Three-Port Converter for Modular Multilevel Converter-Based Retired Battery Energy Storage Systems
Yanhui Huang · Fei Liu · Yizhan Zhuang · Xiaoguang Diao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
利用退役动力电池构建储能系统有助于环保与降本。模块化多电平变换器（MMC）是退役电池集成中最具前景的结构，但其子模块间存在有功功率不平衡问题，会导致基频环流增加。本文提出一种双向三端口变换器拓扑，旨在有效解决该问题，提升MMC架构在退役电池储能应用中的效率与稳定性。
解读: 该研究针对退役电池梯次利用场景，通过优化MMC拓扑解决功率不平衡问题，与阳光电源PowerTitan、PowerStack等大型储能系统产品线高度契合。随着储能市场对梯次利用需求的增长，该拓扑优化方案可提升系统在处理异构电池组时的效率与寿命。建议研发团队关注该三端口变换器在多电平储能变流器（PCS）...
静止坐标系下自主三相电压源逆变器的脉冲序列控制策略
Pulse Train Control Strategy for Autonomous Three-Phase Voltage Source Inverter in Stationary Reference Frame
Yifan Wang · Jianping Xu · Lei Wang · Rui Huang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
本文提出了一种用于静止坐标系下自主三相电压源逆变器（3ph-VSI）的脉冲序列（PT）控制策略。该方法通过组合两种不同的占空比来逼近目标占空比，从而实现对负载电压的有效调节。相比传统控制策略，该方法在简化控制结构的同时，提升了系统在自主运行模式下的调节性能。
解读: 该研究提出的脉冲序列控制策略直接服务于阳光电源的核心产品线，特别是组串式逆变器和储能变流器（PCS）。在微电网或离网应用场景中，自主运行的逆变器对电压调节的动态响应要求极高。该控制策略通过静止坐标系下的优化，能够有效提升PowerTitan等储能系统在构网型（GFM）模式下的电压支撑能力与响应速度。...
基于模糊陷波控制和IPSO的主动磁悬浮轴承转子系统振动控制
Vibration Control for Active Magnetic Bearings Rotor System Based on Fuzzy-Notching Control and IPSO
Lei Gong · Xingyu Wang · Wenjun Huang · Jingwen Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文提出了一种集成模糊控制器与三参数自适应陷波滤波器（TANF）的联合优化控制策略，旨在解决高速旋转机械主动磁悬浮轴承中的转子不平衡振动问题。首次利用改进粒子群优化（IPSO）算法对TANF参数及模糊控制器进行协同调优，有效提升了系统的抗振性能。
解读: 该技术主要针对高速旋转机械的振动抑制，与阳光电源的风电变流器及大型储能系统中的高速旋转部件（如风机主轴、冷却风扇或潜在的飞轮储能技术）具有技术关联。在风电变流器领域，通过IPSO优化控制算法提升旋转部件的稳定性，有助于降低机械损耗、延长设备寿命并减少运维成本。建议研发团队关注该算法在复杂工况下对旋转...
用于直驱式波浪能转换器横向磁通永磁直线发电机的动态磁通增强模型预测推力控制
Model Predictive Thrust Control With Dynamic Flux-Enhancing for Transverse Flux PM Linear Generator in Direct-Drive Wave Energy Converter
Jianlong Yang · Lei Huang · Hui Yang · Minshuo Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
针对横向磁通永磁直线发电机（TF-PMLG）在低速波浪能转换中存在的推力脉动和漏磁问题，本文提出了一种混合励磁方案。针对该发电机大相电感和内阻带来的控制挑战，研究了动态磁通增强的模型预测控制策略，以优化发电性能并抑制脉动。
解读: 该文献研究的横向磁通永磁电机及模型预测控制（MPC）技术，主要应用于波浪能发电领域。虽然目前阳光电源的核心业务聚焦于光伏、储能、风电及充电桩，但其核心控制算法（如MPC）在风电变流器及储能变流器（PCS）的电流环控制中具有通用性。该研究中关于抑制大电感电机脉动及动态磁通增强的控制思路，可为阳光电源在...
励磁损耗下双凸极电磁电机容错系统设计
Fault-Tolerant System Design for Doubly Salient Electromagnetic Machine Under Loss of Excitation
Siyuan Jiang · Bo Zhou · Huang Xuzhen · Lei Xiong 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
针对传统双凸极电磁电机（DSEM）在励磁损耗下无法工作的问题，本文设计并分析了一种针对励磁损耗的容错DSEM，并研究了容错运行下的转矩脉动抑制策略。首先分析了DSEM在励磁损耗前后的输出转矩特性。
解读: 该研究聚焦于电机本体的容错设计与转矩控制，虽主要针对双凸极电磁电机，但其核心思想——故障状态下的系统鲁棒性设计与转矩脉动抑制，对阳光电源风电变流器及储能系统中的电机驱动控制具有参考价值。在风电变流器领域，提升发电机侧变流器在极端工况（如励磁故障）下的不间断运行能力是提升风电机组可靠性的关键。建议研发...
一种基于全二叉树结构的新型可扩展多电平PFC整流器
A Novel Scalable Multilevel PFC Rectifier Based on Full Binary-Tree Structure
Hui Ma · Yutian Li · Kun Xiang · Liping Fan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文提出了一种基于全二叉树结构的新型可扩展多电平功率因数校正（PFC）整流器拓扑（MT-FBT）。通过引入新型钳位单元，MT-FBT利用根节点的二分法及分支节点扩展构建多电平网络，从而在不增加复杂性的前提下实现更多电压电平，有效提升了功率变换效率与电能质量。
解读: 该拓扑结构在提升功率密度和电能质量方面具有显著优势，对阳光电源的组串式逆变器及大功率储能变流器（如PowerTitan系列）具有参考价值。其可扩展的二叉树架构有助于简化高压大功率变换器的设计，降低谐波含量。建议研发团队评估该拓扑在提升系统效率及降低无源器件体积方面的潜力，特别是在高压直流输入场景下，...
一种用于三相电压源变换器死区补偿的改进梯形电压法
An Improved Trapezoidal Voltage Method for Dead-Time Compensation in Three-Phase Voltage Source Converter
Lei Wang · Jianping Xu · Qiang Chen · Zhengge Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
电压源PWM变换器上下桥臂间的死区会导致输入电流畸变。本文提出了一种改进的梯形电压补偿法（TVCM），通过同时控制梯形电压的幅值和相位，有效抑制了死区效应引起的电流畸变，提升了变换器的输出波形质量。
解读: 该技术直接应用于阳光电源的核心产品线，如组串式光伏逆变器、集中式逆变器及储能变流器（PCS）。在追求高功率密度和高效率的趋势下，开关频率的提升往往加剧死区效应带来的谐波失真。该改进的梯形电压补偿法能有效提升逆变器在低电流区间的线性度，改善电能质量，特别是在弱电网环境下，能显著增强系统的稳定性和并网性...
无刷直流电机换相分析及两相静止坐标系下换相转矩脉动抑制
Commutation Analysis of Brushless DC Motor and Reducing Commutation Torque Ripple in the Two-Phase Stationary Frame
Weidong Jiang · Hui Huang · Jinping Wang · Yan Gao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年6月
本文针对无刷直流电机（BLDCM）在换相期间涉及三相电磁能量转换的复杂性，提出了一种基于坐标变换的换相分析新方法。该方法旨在解决换相期间的转矩脉动问题，通过优化控制策略提升电机运行的平稳性。
解读: 该文献主要聚焦于电机驱动控制算法，与阳光电源核心的光伏逆变器和储能系统业务关联度较低。虽然阳光电源产品线涉及风电变流器，但该研究针对的是BLDCM，与风电变流器常用的双馈或永磁同步电机（PMSM）驱动控制存在差异。建议研发团队关注其中关于“换相转矩脉动抑制”的控制逻辑，可作为提升电机驱动类辅助设备（...
栅极回路电感不匹配对并联SiC MOSFET阈值电压离散性演变及电流分配的影响
Influence of Mismatched Gate Loop Inductance on Threshold Dispersity Evolution and Current Sharing of Parallel SiC MOSFETs
Lei Tang · Huaping Jiang · Xiaohan Zhong · Yihan Huang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
在大功率应用中，SiC MOSFET并联技术至关重要。然而，栅极电路的不对称性会导致栅极电感不匹配，进而引发电流不平衡。本文深入研究了阈值电压离散性的演变规律及其对并联器件电流分配的影响，为提升高功率密度电力电子系统的可靠性提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关系到阳光电源大功率组串式逆变器（如SG系列）及大型储能系统（如PowerTitan系列）的核心功率模块设计。随着SiC器件在光储产品中的广泛应用，并联均流与长期可靠性是提升系统功率密度和效率的关键。该文献关于栅极回路电感对阈值电压漂移及电流不平衡影响的分析，对优化阳光电源功率模块的PCB...
数字控制双有源桥变换器的双线性离散时间建模与稳定性分析
Bilinear Discrete-Time Modeling and Stability Analysis of the Digitally Controlled Dual Active Bridge Converter
Ling Shi · Wanjun Lei · Zhuoqiang Li · Jun Huang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年11月
双有源桥（DAB）变换器广泛应用于分布式电源及储能设备中。针对其固有的非线性导致的输出电压振荡等稳定性问题，本文研究了闭环控制下数字控制DAB变换器的动态行为与稳定性。通过建立双线性离散时间模型，精确分析了变换器的控制特性，为提升系统稳定性提供了理论支撑。
解读: DAB变换器是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及直流耦合光储系统的核心拓扑。该文献提出的双线性离散时间建模方法，能够有效解决数字控制下的非线性稳定性问题，对于优化PCS（储能变流器）的控制环路设计、抑制输出电压振荡具有重要工程价值。建议研发团队将其应用于PCS控制...
具有非对称桥臂结构的单相MMC损耗平衡控制策略
Loss-Balancing Control Strategy for Single-Phase MMC With Asymmetric Phase Leg Structure
Hongqi Ding · Fujun Ma · Rong Han · Lei Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
子模块（SM）故障是模块化多电平变换器（MMC）的常见故障，对称旁路可保证系统连续运行。然而，旁路后各桥臂子模块数量不相等，导致电容电压偏差，进而引发桥臂间损耗差异，影响系统可靠性。本文提出了一种损耗平衡控制策略，以解决非对称结构下的运行问题。
解读: 该研究针对MMC拓扑在子模块故障后的非对称运行问题，提出了有效的损耗平衡控制策略。阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）常采用多电平拓扑，该技术对于提升系统在极端工况下的容错能力和长期运行可靠性具有重要参考价值。建议研发团队关注该控制算法在多电平变流器故障穿越及冗余管理中...
分布式寄生电容对高频高密度三相Buck整流器影响的分析与改进
Analysis and Improvement of the Effect of Distributed Parasitic Capacitance on High-Frequency High-Density Three-Phase Buck Rectifier
Qiang Chen · Jianping Xu · Lei Wang · Rui Huang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
针对高密度三相Buck整流器，本文分析了直流母线与系统地之间分布式寄生电容对输入电流低频畸变的影响。这些寄生电容会导致输入电流总谐波失真（THD）严重恶化。文章深入探讨了其机理，并提出了相应的改进措施以提升系统电能质量。
解读: 该研究关注高功率密度变换器中的寄生参数效应，对阳光电源的组串式逆变器及储能变流器（PCS）产品具有重要参考价值。随着公司产品向更高功率密度和更高开关频率演进，PCB布局及功率模块设计中的寄生电容效应愈发显著。本文提出的分析方法和改进策略，有助于优化PowerTitan等储能系统及高性能光伏逆变器的E...
基于传感器故障估计的电力牵引系统单相两电平PWM整流器容错控制
Sensor-Fault-Estimation-Based Tolerant Control for Single-Phase Two-Level PWM Rectifier in Electric Traction System
Zifeng Gong · Deqing Huang · Habib Ullah Khan Jadoon · Lei Ma 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
本文提出了一种针对电力牵引系统中单相两电平PWM整流器的容错控制策略，专门解决网侧电流传感器和直流母线电压传感器故障问题。通过构建增广描述符系统，将传感器故障建模为增广状态向量的一部分，实现了对故障的实时估计与补偿，有效提升了系统的运行可靠性。
解读: 该研究提出的传感器故障估计与容错控制技术对阳光电源的电力电子产品具有重要参考价值。在组串式光伏逆变器和储能变流器（PCS）中，传感器故障往往会导致系统停机或性能下降。通过引入文中提到的增广描述符系统建模方法，可以提升iSolarCloud智能运维平台对设备内部传感器异常的诊断精度，并在不增加额外冗余...
一种降低开关器件电压应力的改进型三相Buck整流器
An Improved Three-Phase Buck Rectifier With Low Voltage Stress on Switching Devices
Qiang Chen · Jianping Xu · Fei Zeng · Rui Huang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
本文提出了一种降低开关器件电压应力的改进型三相Buck整流器。传统三相Buck整流器中，MOSFET的电压应力高于输入相电压幅值，而该改进拓扑有效降低了电压应力，从而提升了系统的可靠性与效率。
解读: 该拓扑通过降低开关器件的电压应力，允许选用更低额定电压的MOSFET，从而降低导通损耗并提升系统整体效率。这对阳光电源的组串式逆变器及储能变流器（PCS）产品线具有重要参考价值，特别是在高压直流输入场景下，有助于优化功率模块设计，提升功率密度。建议研发团队评估该拓扑在工业电源及储能系统前端整流环节的...
一种新型高绝缘100 kW中频变压器
A Novel High Insulation 100 kW Medium Frequency Transformer
Zhicheng Guo · Sanjay Rajendran · Jagadeesh Tangudu · Yasmin Khakpour 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
高压绝缘与热管理是高功率中频变压器（MFT）设计的两大难题。本文提出了一种用于100 kW MFT的新型绝缘与冷却结构，采用灌封绕组、两个FINEMET FT-3TL磁芯及平行同心绕组结构。首次展示了带有散热鳍片的3D打印骨架，有效提升了变压器的功率密度与可靠性。
解读: 中频变压器（MFT）是隔离型双向DC-DC变换器的核心组件，广泛应用于阳光电源的PowerTitan液冷储能系统及大功率组串式逆变器中。该研究提出的灌封技术与3D打印散热骨架，能显著提升高功率密度变换器的绝缘性能与散热效率，直接契合阳光电源追求极致功率密度与高可靠性的产品路线。建议研发团队关注该结构...
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