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具有高击穿电压和高温度灵敏度的614 MW/cm² AlGaN沟道肖特基势垒二极管
A 614 MW/cm2 AlGaN-channel Schottky barrier diode with high breakdown voltage and high temperature sensitivity
Heyuan Chen · Tao Zhang · Huake Su · Xiangdong Li 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
本文报道了一种基于AlGaN沟道的高性能肖特基势垒二极管，其功率密度高达614 MW/cm²，兼具高击穿电压与优异的温度灵敏度。通过优化AlGaN材料结构与界面特性，器件在高温环境下表现出稳定的电学性能和良好的热响应特性，适用于高频、高功率及高温电子应用。实验结果表明，该二极管在反向击穿电压和正向导通特性之间实现了良好平衡，同时展现出显著的温度依赖性电流输运行为，为高温传感与高功率整流集成提供了新思路。
解读: 该AlGaN肖特基二极管技术对阳光电源功率器件升级具有重要参考价值。614 MW/cm²的高功率密度特性可应用于SG系列高功率密度光伏逆变器和ST系列储能变流器的功率模块设计，有助于提升功率密度和转换效率。其优异的高温特性对车载OBC和充电桩等高温工作环境下的器件选型提供新思路。该技术的温度灵敏特性...
基于多通道结构的高电流密度GaN基P沟道FinFET演示
Demonstration of a GaN-based P-channel FinFET with high current density based on multi-channel structure
Xu Liu · Shengrui Xu · Tao Zhang · Hongchang Tao 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年5月 · Vol.126
本文报道了一种基于多通道结构的氮化镓（GaN）P沟道FinFET器件，实现了高漏极电流密度。通过精确设计鳍状沟道的几何结构与掺杂分布，有效提升了空穴载流子的输运特性与栅控能力。实验结果表明，该器件在常温下表现出良好的开关特性与饱和电流输出，最大漏极电流密度显著优于同类P型GaN器件。该结构为高性能GaN基互补逻辑电路的发展提供了可行的技术路径。
解读: 该GaN基P沟道FinFET技术对阳光电源的功率变换产品具有重要价值。多通道结构实现的高电流密度特性,可显著提升SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的功率密度。作为互补逻辑电路的关键器件,该P型GaN器件有助于开发更高效的三电平拓扑结构,特别适用于车载OBC等对体积敏感的应用场景。其优异的开关特性...
高功率SiC MOSFET模块与Si IGBT模块的性能评估
Performance Evaluation of High-Power SiC MOSFET Modules in Comparison to Si IGBT Modules
Lei Zhang · Xibo Yuan · Xiaojie Wu · Congcong Shi 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年2月
本文对比了SiC MOSFET与Si IGBT在功率电子应用中的性能。通过对325A、1700V SiC MOSFET模块在不同负载电流、母线电压及栅极电阻条件下的全面特性测试，分析了SiC器件在提升中低压、高功率应用效率及开关速度方面的潜力，为替代传统Si IGBT提供了实验依据。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心功率器件选型策略。随着PowerTitan系列储能系统及组串式逆变器向更高功率密度演进，SiC MOSFET替代Si IGBT是提升系统效率、减小散热器体积的关键路径。建议研发团队参考文中的特性测试方法，针对1700V SiC模块在高温、高频工况下的损耗特性进行深入评估，...
内置式永磁同步电机无传感器驱动伪随机高频信号注入方案的对比研究
Comparative Investigation of Pseudorandom High-Frequency Signal Injection Schemes for Sensorless IPMSM Drives
Gaolin Wang · Lei Yang · Guoqiang Zhang · Xueguang Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年3月
传统高频信号注入法采用固定频率，易产生电磁和声学噪声。本文提出一种新型伪随机高频（PRHF）信号注入方法，通过对比分析验证了该方法在降低电机驱动系统噪声方面的有效性，为提升电机控制性能提供了新思路。
解读: 该技术主要应用于电机驱动领域，与阳光电源的电动汽车充电桩及风电变流器业务存在技术关联。在风电变流器中，电机侧控制的噪声优化对于提升设备运行的静音性及可靠性至关重要。此外，随着阳光电源在新能源汽车充电及相关电力电子驱动领域的拓展，该伪随机注入算法可作为提升驱动系统电磁兼容性（EMC）和降低声学噪声的优...
高温存储应力
HTSS）对高压4H-SiC结势垒肖特基二极管退化的影响
Shuai Yang · Yuming Zhang · Qingwen Song · Xiaoyan Tang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年3月
本文研究了高温存储应力（HTSS，高达275°C）对高压4H-SiC结势垒肖特基（JBS）二极管在空气环境下的热稳定性影响。通过详细分析HTSS测试后二极管电参数的漂移，揭示了其退化机制，为宽禁带半导体器件的长期可靠性评估提供了重要参考。
解读: 该研究直接关系到阳光电源核心产品（如组串式光伏逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器）中SiC功率模块的可靠性。随着公司产品向高功率密度、高工作温度方向迭代，SiC JBS二极管在极端环境下的退化机制研究至关重要。建议研发团队参考该HTSS测试方法，建立SiC器件的长期热应力失效模型，优化...
超宽禁带氧化镓(Ga2O3)半导体材料在功率MOSFET中的研究进展
Progress of Ultra-Wide Bandgap Ga2O3 Semiconductor Materials in Power MOSFETs
Hongpeng Zhang · Lei Yuan · Xiaoyan Tang · Jichao Hu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
作为一种极具潜力的超宽禁带半导体，β相氧化镓（Ga2O3）凭借其4.8 eV的带隙、8 MV/cm的理论击穿电场及优异的巴利加品质因数，在电力电子领域备受关注。本文综述了其在二极管及场效应晶体管等下一代高功率电子器件中的应用前景与研究进展。
解读: 氧化镓作为下一代超宽禁带半导体材料，其击穿电场远超SiC和GaN，是实现更高功率密度和更高电压等级功率模块的关键技术储备。对于阳光电源而言，该技术若实现商业化，将显著提升组串式逆变器和PowerTitan系列储能变流器（PCS）的功率密度，并进一步降低损耗。建议研发团队持续跟踪其热管理及衬底制备技术...
基于分段罗氏线圈的压接式IGBT电流不平衡无损监测方法
A Segmented Rogowski Coils Based Noninvasive Monitoring Method of Current Imbalance in Press Pack IGBTs
Yuanfang Lu · Xiangyu Zhang · Hong Shen · Wuyu Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
压接式IGBT（PP IGBT）在大容量电力电子设备中至关重要。受结构压力和温度等因素影响，其内部并联芯片易产生电流不平衡，现有方法难以检测。本文提出了一种基于分段罗氏线圈的无损监测方法，可有效实现对内部芯片电流分布的实时监测。
解读: 该技术对阳光电源的高压大功率产品线（如集中式光伏逆变器、大型储能系统PowerTitan及风电变流器）具有重要意义。这些产品常采用高压压接式IGBT模块，内部芯片的电流不平衡直接影响器件寿命与系统可靠性。通过引入分段罗氏线圈监测技术，可实现对核心功率器件运行状态的精细化感知，提升iSolarClou...
缺陷演化对14 MeV中子辐照后AlGaN/GaN HEMT电学性能的影响
The impact of defect evolution on the electrical performance of AlGaN/GaN HEMT after 14-MeV neutron irradiation
Von Bardeleben · Van De Walle · China Machine Press · Applied Physics Letters · 2025年6月 · Vol.126
研究了14 MeV中子辐照及退火处理对AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）电学性能与缺陷演化关系的影响。随着辐照注量增加，器件的漏极电流、跨导及载流子浓度显著下降，而反向栅泄漏电流上升。通过深能级瞬态谱技术分析发现，中子辐照引入了多个深能级缺陷，其浓度随注量增加而升高，且在退火过程中部分缺陷发生转化或湮灭。研究表明，位移损伤导致的点缺陷及其演化进程是电学性能退化的主要机制，为HEMT在辐射环境中的可靠性评估提供了重要依据。
解读: 该GaN HEMT中子辐照损伤机理研究对阳光电源功率器件应用具有重要参考价值。研究揭示的深能级缺陷演化规律可指导SG系列光伏逆变器、ST储能变流器及电动汽车驱动系统中GaN器件的可靠性设计。针对辐照引起的载流子浓度下降、栅泄漏增加等退化机制，可优化器件筛选标准和老化测试方案。退火处理对缺陷的修复效应...
不均匀温度分布对压接式IGBT电极翘曲的影响
Influence of the Uneven Temperature Distribution on the Electrode Warpage of PP IGBTs
Yiming Zhang · Erping Deng · Jiaqi Guo · Zhibin Zhao 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
本文研究了压接式IGBT（PP IGBT）内部压力与结温分布不均匀的问题。通过分析热机械耦合效应，探讨了垂直和水平温度梯度对电极翘曲的诱导机制，旨在揭示电极翘曲的根本原因，为功率模块的结构优化提供理论支撑。
解读: 压接式IGBT（PP IGBT）是阳光电源大型集中式光伏逆变器及高压储能系统（如PowerTitan系列）中功率模块的核心组件。该研究揭示了电极翘曲的机理，对于提升高功率密度模块的散热设计与长期可靠性至关重要。建议研发团队在模块封装设计阶段引入该热机械耦合模型，优化压力分布，以降低极端工况下的失效风...
一种用于MMC子模块的Gap-RC缓冲电路以抑制快速瞬态过电压
A Novel Snubber Circuit for MMC Submodule Using Gap-RC to Suppress Fast Transient Overvoltage
Hong Shen · Xiangyu Zhang · Lei Qi · Sheng Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
模块化多电平变换器（MMC）在运行中易受气体绝缘开关设备操作及穿墙套管闪络等瞬态冲击，导致子模块端口承受快速瞬态过电压（FTO），威胁功率器件安全。本文提出了一种基于Gap-RC的附加缓冲电路，用于有效抑制MMC子模块的FTO，提升系统运行可靠性。
解读: 该研究针对MMC拓扑的瞬态过电压防护，对阳光电源的高压大功率储能系统（如PowerTitan系列）及大型光伏电站的集中式逆变器具有重要参考价值。随着光储系统向高压化、大容量化发展，电力电子器件在复杂电网环境下的瞬态耐受能力至关重要。建议研发团队关注该Gap-RC缓冲电路在提升功率模块抗干扰能力方面的...
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SiC MOSFET的三相两电平逆变器最优非对称变死区时间建模与实现
Modeling and Implementation of Optimal Asymmetric Variable Dead-Time Setting for SiC MOSFET-Based Three-Phase Two-Level Inverters
Lei Zhang · Xibo Yuan · Jiahang Zhang · Xiaojie Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年12月
死区时间设置直接影响SiC MOSFET电压源变换器的效率、电能质量及可靠性。传统固定死区时间在SiC器件输出电容及体二极管续流作用下，会导致严重的输出电压畸变和额外损耗。本文提出了一种最优非对称变死区时间设置方法，通过建模分析有效降低了开关损耗与电压失真，提升了变换器整体性能。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）具有重要意义。随着公司产品全面向SiC功率器件切换以提升功率密度和效率，非对称变死区控制技术能有效解决SiC器件在高频开关下的电压畸变问题，进一步降低损耗并提升电能质量。建议研发团队在下一代高频化逆变器及P...
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...
一种降低成本与尺寸的晶闸管辅助混合式直流断路器研发
Development of a Thyristor-Assisted Hybrid DC Circuit Breaker for Reduced Cost and Size
Xiangyu Zhang · Tianpei Shan · Junyu Luo · Yu Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
混合式直流断路器（HCB）是直流电网故障清除与安全运行的关键设备。针对现有HCB需专用辅助换流装置导致成本高、体积大的问题，本文提出了一种晶闸管辅助的HCB拓扑，通过优化换流路径有效降低了设备成本与物理尺寸。
解读: 该技术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重要意义。随着直流侧电压等级的提升，直流故障保护成为系统安全的核心。该拓扑通过晶闸管辅助降低了断路器的成本与体积，有助于优化阳光电源储能变流器（PCS）直流侧保护方案，提升系统集成度与经济性。建议研发团...
一种用于九开关变换器的新型空间矢量调制方法
A Novel Space-Vector Modulation Method for Nine-Switch Converter
Lei Pan · Junru Zhang · Jingmei Zhang · Yi Pang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年2月
九开关变换器（NSC）作为一种双输出变换器，支持共频（CF）或异频（DF）工作模式。本文提出了一种适用于NSC的新型空间矢量调制（SVM）方法，该方法通过将NSC的空间矢量图简化为六开关变换器的形式，实现了对CF和DF模式的有效控制，优化了变换器的调制策略。
解读: 九开关变换器（NSC）通过减少开关管数量实现双输出，在紧凑型电力电子变换器领域具有研究价值。对于阳光电源而言，该拓扑可潜在应用于多端口变换器或集成化程度要求极高的场景（如光储一体化系统的简化拓扑）。然而，由于NSC存在开关应力分配及控制复杂性问题，目前在阳光电源主流的组串式逆变器或PowerTita...
一种不受键合线故障影响的动态结温估算TSEP方法
IGBT Junction Temperature Estimation Using a Dynamic TSEP Independent of Wire Bonding Faults
Wuyu Zhang · Lei Qi · Kun Tan · Bing Ji 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
针对现有IGBT结温估算方法易受器件老化及工况影响的问题，本文提出一种新型动态温度敏感电参数（TSEP）。该方法通过解耦老化状态（特别是键合线故障）与结温变化，实现了在复杂工况下对IGBT结温的精确在线监测，为电力电子器件的可靠性评估提供了新方案。
解读: 结温监测是提升阳光电源核心产品可靠性的关键。该技术可深度集成于组串式逆变器（如SG系列）及大型储能系统（如PowerTitan）的功率模块中。通过引入不受键合线老化干扰的TSEP估算方法，阳光电源可实现更精准的功率器件寿命预测与健康管理（PHM），从而优化iSolarCloud平台的运维策略。建议研...
一种用于海上风电VSC-HVdc系统的带耦合变压器低成本直流斩波器
A Low-Cost DC Chopper With Coupling Transformer for Offshore Wind VSC-HVdc System
Lei Qi · Sihang Wu · Xiangyu Zhang · Meng Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
直流斩波器（DCC）是海上风电柔性直流输电（VSC-HVdc）系统的关键设备。本文提出了一种带耦合变压器的直流斩波器（CT-DCC），结合了交流斩波器和集中式DCC的优点。通过耦合变压器的应用，降低了集中电阻上的电压，从而消除了高压穿墙套管的需求，降低了系统成本与复杂性。
解读: 该技术对阳光电源的海上风电变流器及大型直流输电配套设备具有重要参考价值。海上风电直流侧过电压保护是系统稳定性的核心，CT-DCC拓扑通过耦合变压器降低电阻侧电压应力，不仅能提升设备可靠性，还能显著降低高压绝缘成本。建议研发团队评估该拓扑在阳光电源海上风电变流器直流侧卸荷电路中的应用潜力，特别是在高压...
用于海上风电VSC-HVdc系统高容量直流斩波器实现软开关运行的有源缓冲电路
An Active Snubber Circuit for High-Capacity DC Chopper to Achieve Soft-Switching Operation for Offshore Wind VSC-HVdc System
Sihang Wu · Xiangyu Zhang · Bei Zhang · Lei Qi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
直流斩波器（DCC）是实现海上风电VSC-HVdc系统故障穿越（FRT）的关键设备。现有方案中固态开关与金属氧化物压敏电阻直接并联，但在长达数秒的FRT过程中，高频运行会导致严重的开关损耗。本文提出了一种新型有源缓冲电路，旨在实现DCC的高效软开关运行，提升系统可靠性与效率。
解读: 该技术对于阳光电源的风电变流器业务具有重要参考价值。海上风电VSC-HVdc系统对高压、大功率下的故障穿越能力要求极高，该有源缓冲电路方案能有效降低直流斩波器在高频开关下的损耗，提升变流器热管理水平及可靠性。建议研发团队评估该拓扑在阳光电源海上风电变流器产品中的应用潜力，特别是在优化系统体积与提升F...
基于电压异常结合长短期记忆神经网络与等效电路模型的电动汽车电池故障诊断
Battery Fault Diagnosis for Electric Vehicles Based on Voltage Abnormality by Combining the Long Short-Term Memory Neural Network and the Equivalent Circuit Model
Da Li · Zhaosheng Zhang · Peng Liu · Zhenpo Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
本文提出了一种结合长短期记忆（LSTM）神经网络与等效电路模型的电池故障诊断新方法。通过改进的自适应提升算法提高诊断精度，并利用预判模型降低计算负载，有效提升了电动汽车电池系统的运行安全性与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack）具有重要参考价值。储能系统本质上是大规模电池组的集成，其安全性与BMS（电池管理系统）的故障诊断能力直接相关。文中提出的LSTM与等效电路模型结合的方法，可优化阳光电源iSolarCloud平台对储能电站电池健康状态（SOH）...
基于异常发热与深度学习算法的电动汽车电池热失控故障预测
Battery Thermal Runaway Fault Prognosis in Electric Vehicles Based on Abnormal Heat Generation and Deep Learning Algorithms
Da Li · Peng Liu · Zhaosheng Zhang · Lei Zhang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
针对电动汽车在复杂工况下电池热失控预测难的问题，本文提出了一种基于异常发热（AHG）的预测模型。该模型结合长短期记忆网络（LSTM）等深度学习算法，能够有效识别电池异常状态，提升电动汽车运行安全性。
解读: 该研究对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）具有重要参考价值。储能系统本质上是大规模电池组的集成，热失控监测是BMS的核心安全功能。通过引入基于异常发热的深度学习预测模型，阳光电源可优化iSolarCloud平台的电池健康状态（SOH）评估与预警算法，从单纯的阈值报警升...
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