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氧等离子体与后退火辅助表面氧化实现高阈值电压E型p-GaN HEMTs
Oxygen plasma and post-annealing assisted surface oxidation for high- _V_ th E-mode _p_-GaN HEMTs
Mao Jia · Bin Hou · Ling Yang · Zhiqiang Xue 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年5月 · Vol.126
本文提出了一种结合氧等离子体处理与后退火工艺的表面氧化方法，用于制备高阈值电压（_V_th）的增强型p-GaN栅高电子迁移率晶体管（E-mode _p_-GaN HEMTs）。通过氧等离子体在p-GaN表面形成可控的氧化层，再经氮气氛围下高温退火优化界面质量，有效提升了栅介质与p-GaN间的界面特性，增强了Mg受主激活。该方法实现了稳定的增强型工作特性，阈值电压高达2.9 V，并显著降低了栅泄漏电流。研究为高性能E-mode HEMT器件的可控制备提供了可行方案。
解读: 该高阈值电压E型p-GaN HEMT技术对阳光电源的功率变换产品具有重要应用价值。通过氧等离子体和退火工艺提升的2.9V阈值电压，可显著改善GaN器件的开关特性和可靠性，特别适合应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的高频化设计。降低的栅极漏电流有助于提升系统效率，对车载OBC等对功率密度要求...
一种基于钳位电路的具有可重构整流器且能耐受大范围耦合变化的无线电能传输系统
A Clamp Circuit-Based Inductive Power Transfer System With Reconfigurable Rectifier Tolerating Extensive Coupling Variations
Yang Chen · Zeheng Zhang · Bin Yang · Binshan Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
耦合变化是影响无线电能传输（IPT）系统输出性能的关键因素。本文提出了一种基于钳位电路的可重构整流器IPT系统，通过钳位电路根据耦合状态自适应切换工作区域，显著提升了系统在偏移工况下的抗干扰能力和输出稳定性。
解读: 该技术主要针对无线电能传输（IPT）领域，与阳光电源现有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有线传导式为主，但无线充电是未来高阶自动驾驶和智慧园区的重要演进方向。该研究提出的可重构整流器和钳位电路拓扑，可提升充电系统在车辆停放位置偏移时的效率和稳定性。建议研发团队关注该拓扑在未来...
60Co γ辐照引起的p-GaN栅极AlGaN/GaN HEMT漏电机制
Gate leakage mechanisms caused by 60Co gamma irradiation on p-GaN gate AlGaN/GaN HEMTs
Danmei Lin · Xuefeng Zheng · Shaozhong Yue · Xiaohu Wang · Applied Physics Letters · 2025年9月 · Vol.127
研究了60Co γ射线辐照对p-GaN栅极AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMTs）栅极漏电特性的影响。实验结果表明，辐照后栅极漏电流显著增加，主要归因于γ光子诱导的位移损伤在p-GaN/AlGaN界面附近形成受主型缺陷，导致隧穿势垒降低和漏电路径增强。通过电容-电压与电流-电压特性分析，确认辐照诱发的缺陷能级位于禁带中下部，促进了Frenkel对的生成与载流子热发射过程。该工作揭示了p-GaN基HEMT在辐射环境下的可靠性退化机制。
解读: 该研究对阳光电源GaN器件应用的可靠性设计具有重要参考价值。研究揭示的γ辐照导致p-GaN栅极漏电增加的机理,可指导我们在SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器中GaN器件的防护设计。特别是对于航天级或核电站配套的特种变流设备,需要重点考虑辐照环境下GaN器件的栅极可靠性问题。建议在功率模块设计时采...
一种用于直流配电网的具有双向故障处理和高效能量转换的多模块隔离式DC/DC变换器
A Multiple Modular Isolated DC/DC Converter With Bidirectional Fault Handling and Efficient Energy Conversion for DC Distribution Network
Yu Wang · Si-Zhe Chen · Yizhen Wang · Lin Zhu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
本文提出了一种基于混合双有源桥（HDAB）的多模块隔离式双向DC/DC变换器方案，旨在解决中高压直流配电网中的电压转换、电气隔离及双向功率传输问题。该方案通过模块化设计提升了系统的可靠性与故障处理能力，并优化了能量转换效率。
解读: 该技术方案与阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及中高压直流侧并网技术高度契合。HDAB拓扑及其模块化设计能够显著提升储能变流器（PCS）在直流耦合系统中的功率密度与转换效率。对于阳光电源而言，该研究提出的故障处理机制可增强PCS在复杂电网环境下的保护能力，建议研发团队...
风电渗透率对风火打捆输电系统的影响
Impact of Wind Power Penetration on Wind–Thermal-Bundled Transmission System
Ling Xiang · Hao-Wei Zhu · Yue Zhang · Qing-Tao Yao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
本文探讨了高风电渗透率下风火打捆输电系统的稳定性问题。重点分析了通过高压直流（HVDC）系统传输时，风能渗透率对系统扭振特性及电气特性的影响，为提升大规模新能源接入电网的稳定性提供了理论支撑。
解读: 该研究关注大规模新能源接入后的电网稳定性，与阳光电源风电变流器及大型储能系统（PowerTitan系列）的并网控制策略高度相关。随着风火打捆及高比例新能源接入，电网强度减弱，阳光电源应持续优化变流器的构网型（GFM）控制技术及虚拟同步机（VSG）算法，以应对高渗透率下的次同步振荡及频率稳定性挑战。建...
采用圆形电流限制器的构网型双馈感应发电机暂态稳定性分析
Transient Stability Analysis of Grid-Forming DFIG Equipped With Circular Current Limiter
Ling Zhan · Bin Hu · Liang Chen · Sen Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年4月
在将圆形电流限制器应用于限制构网型双馈感应发电机（GFM - DFIG）中的过电流时，复杂的控制特性给暂态稳定性分析带来了挑战。本文建立了配备圆形电流限制器的GFM - DFIG的暂态模型，并研究了虚拟阻抗参数对暂态性能的影响。理论分析和实验验证表明，较小的虚拟阻抗可以提高限流式GFM - DFIG的故障穿越能力，并且与虚拟电感相比，虚拟电阻的不利影响更为显著。
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于构网型双馈风电机组（GFM-DFIG）圆形限流器的研究具有重要的技术借鉴价值。虽然研究对象是风电领域，但其核心技术逻辑与我司在光伏逆变器和储能变流器的构网型控制技术高度契合。 当前，阳光电源正大力推进构网型逆变器技术，以应对高比例新能源接入带来的电网稳定性挑战。该...
基于同步旋转坐标系下多窗口平均滤波器的广义谐波提取算法
A Generalized Harmonic Extraction Algorithm Based on Multi-Window Average Filter Under Synchronous Rotating Frame
Shuo Zhang · Cheng Chen · Bowen Ling · Xiang Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
针对有源电力滤波器在不同负载场景下谐波提取方法选择困难的问题，本文分析了基于Park变换的“频率偏移”特性，提出了一种基于多窗口平均滤波器的广义谐波提取算法，旨在提升谐波检测的稳态精度与动态响应性能。
解读: 该算法在电能质量控制方面具有重要价值。对于阳光电源的组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）而言，在弱电网或复杂负载环境下，谐波提取的精度直接影响并网电流质量和构网型（GFM）控制的稳定性。该广义算法能够提升系统在动态负载变化下的响应速度，减少谐波注入，有助于优化...
一种用于移动平板应用的具有自由定位功能的电容耦合阵列
A Novel Capacitive Coupler Array With Free-Positioning Feature for Mobile Tablet Applications
Jia-Qi Zhu · Yong-Ling Ban · Yiming Zhang · Chenwen Cheng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年7月
本文提出了一种用于移动平板设备的电容耦合阵列，具备自由定位功能。该耦合器由三块印刷电路板组成，其中两块作为发射端，一块作为接收端。通过垂直排列设计，实现了充电系统的小型化，使其更适用于移动终端应用。
解读: 该技术主要涉及无线电能传输（WPT）中的电容耦合方案，侧重于消费电子领域的小功率、高自由度充电。对于阳光电源而言，该技术与公司核心的工业级光伏逆变器和大型储能系统（PowerTitan/PowerStack）业务关联度较低。但在电动汽车充电桩产品线中，该技术可作为未来无线充电技术储备的参考，特别是在...
用于金属外壳智能手机应用的三线圈无线充电系统
Three-Coil Wireless Charging System for Metal-Cover Smartphone Applications
Jia-Qi Zhu · Yong-Ling Ban · Yiming Zhang · Zhengchao Yan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
本文提出了一种针对全金属外壳智能手机的三线圈无线充电系统。考虑到手机内部空间限制及天线干扰，接收线圈被微型化至16mm×65mm。通过在金属外壳的窄槽末端集成串联电容，实现了金属外壳的电磁兼容与能量传输优化。
解读: 该文章探讨了无线充电技术在受限空间（金属外壳手机）下的电磁兼容与微型化设计。对于阳光电源而言，虽然核心业务聚焦于光伏、储能及大功率充电桩，但该研究中涉及的“高频磁耦合”、“空间受限下的电磁干扰抑制”以及“金属结构件的电磁优化”技术，可为阳光电源充电桩产品线中无线充电模块的预研提供参考。此外，该微型化...
一种具有用于自举高侧栅极驱动器和二极管仿真器的动态电平转换器的高压DC-DC降压转换器
A High-Voltage DC–DC Buck Converter With Dynamic Level Shifter for Bootstrapped High-Side Gate Driver and Diode Emulator
Bing Yuan · Jing Ying · Wai Tung Ng · Xin-Quan Lai 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年7月
针对自举高侧栅极驱动设计中的传播延迟、dVSW/dt抗扰度和功耗问题，本文提出了一种集成高速动态电平转换器和改进型栅极驱动缓冲器的高压DC-DC降压转换器。通过引入瞬时动态电流，电平转换器的传播延迟降低至1.13 ns。
解读: 该技术对阳光电源的组串式光伏逆变器及储能变流器（PCS）产品具有重要参考价值。在PowerTitan等储能系统及高功率密度组串式逆变器中，高侧驱动电路的开关速度与抗干扰能力直接决定了功率模块（如SiC/GaN）的效率与可靠性。该研究提出的低延迟动态电平转换技术，有助于优化驱动电路设计，降低开关损耗，...
通过应力工程增强柔性AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管阵列的电学性能
Enhanced electrical properties of flexible AlGaN/GaN HEMT arrays via stress engineering
Xiu Zhang · Wei Ling · Junchen Liu · Hu Tao 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年8月 · Vol.127
宽禁带半导体因其优异的电学与机械特性，在柔性电子器件中展现出巨大潜力。本文报道了通过深硅刻蚀和晶圆级衬底转移工艺制备的柔性AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）阵列。器件在_VGS_＝1 V时实现最高饱和漏极电流密度达166.5 mA/mm，在_VDS_＝5 V时峰值跨导为42.6 mS/mm，并表现出良好的抗机械变形能力。此外，在面内拉伸应变下，器件性能进一步提升，归因于应变诱导的压电极化调控AlGaN/GaN异质界面二维电子气密度。该结果凸显HEMT在下一代柔性电子，尤其是生物电子...
解读: 该柔性GaN HEMT技术对阳光电源功率器件应用具有前瞻价值。研究中应力工程调控二维电子气密度提升器件性能的机制，可为ST系列储能变流器和SG逆变器中GaN器件的封装应力优化提供理论指导，通过合理设计功率模块封装结构实现应变调控以提升开关特性。柔性HEMT阵列的抗机械变形能力对新能源汽车OBC和电机...
基于高质量超薄缓冲层的高射频性能增强型GaN-on-Si HEMT器件，输出功率达5.32 W/mm
High RF Performance E-Mode GaN-on-Si HEMTs With Pₒᵤₜ of 5.32 W/mm Using High-Quality Ultrathin Buffer
Jiale Du · Bin Hou · Ling Yang · Yachao Zhang 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年3月
在本文中，我们报道了一种在高质量超薄缓冲层上制备的高性能增强型氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT），该超薄缓冲层是通过在高电阻率（HR）硅衬底上采用两步渐变（TSG）过渡结构实现的。由于TSG过渡结构能够使位错迅速湮灭，该超薄缓冲层的总位错密度（TDD）低至 ${1}.{7}\times {10} ^{{9}}$ cm $^{-{2}}$ ，这有助于改善电流和射频功率性能。因此，在该结构上制备的增强型GaN HEMT的最大漏极电流达到620 mA/mm，阈值电压（ ${V}_{\tex...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于硅基衬底的增强型GaN HEMT技术具有重要的战略价值。该技术通过创新的两步梯度过渡结构实现了超薄缓冲层的高质量外延生长，将位错密度降低至1.7×10⁹ cm⁻²，这为功率器件性能的突破奠定了基础。 在光伏逆变器和储能变流器领域，该技术展现的5.32 W/mm输出...
一种物理信息辅助的深度强化学习方法用于大规模TSV阵列的信号与电源完整性优化
A Physics-Assisted Deep Reinforcement Learning Methodology for Signal and Power Integrity Optimization of Large-Scale TSV Arrays
Bingheng Li · Ling Zhang · Hanzhi Ma · Li Jiang 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年5月
高带宽内存（HBM）中硅通孔（TSV）阵列的信号完整性（SI）和电源完整性（PI）优化对于提高系统可靠性至关重要。然而，以往的研究大多侧重于单独的 SI 或 PI 优化，尚未实现具有良好收敛性的 SI/PI 优化。基于 TSV 阵列 SI/PI 优化的物理机制，本文提出了一种新颖的物理辅助深度强化学习（DRL）方法。开发了一种分治策略来处理大规模 TSV 阵列。利用物理机制设计 DRL 方法的细节，从而将不同的优化场景（SI 优化、PI 优化和 SI/PI 协同优化）统一到一个单一的过程中，设计...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于物理辅助深度强化学习的硅通孔（TSV）阵列信号与电源完整性优化技术，对我们的高功率密度产品开发具有重要参考价值。 在光伏逆变器和储能变流器领域，功率半导体模块的集成度不断提升，多芯片封装和3D集成技术正成为提高功率密度的关键路径。该论文针对高带宽存储器中TSV阵列...
通过层状C/Fe掺杂GaN缓冲层提升GaN HEMT的击穿电压和射频功率特性
Improved Breakdown Voltage and RF Power Characteristics of GaN HEMTs by Layered C/Fe-Doped GaN Buffer
Qian Yu · Meng Zhang · Ling Yang · Zou Xu 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年8月
本文提出了一种创新的层状氮化镓（GaN）缓冲层结构。该结构上层为低浓度碳（C）掺杂层，下层为铝镓氮/氮化镓（AlGaN/GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT）中常用的铁（Fe）掺杂氮化镓缓冲层。在抑制铁掺杂拖尾效应的同时，氮化镓高电子迁移率晶体管的击穿电压从128 V提高到了174 V。由于铁掺杂拖尾效应得到抑制，晶体管的迁移率和跨导（ $\text {g}_{m}\text {)}$ ）也得到显著改善。 ${5}\times {10}^{{16}}$ /cm³的碳掺杂浓度不会明显加剧氮化镓高电...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于分层C/Fe掺杂GaN缓冲层的HEMT技术突破具有重要的战略价值。该技术通过创新的双层掺杂结构，将器件击穿电压从128V提升至174V，同时显著改善了跨导和载流子迁移率，这对我们在高功率密度逆变器和储能变流器领域的产品升级具有直接意义。 在光伏逆变器应用中，更高的...
基于加速对偶上升的高比例光伏配电网协调电压控制
Accelerated Dual Ascent-Based Coordinated Voltage Control for PV-Rich Distribution Network
Yong Li · Xiren Zhang · Yanjian Peng · Can Wang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年9月
随着分布式光伏（PV）在配电网中的渗透率不断提高，时变的光伏发电可能会导致严重的电压问题。利用光伏逆变器的无功容量进行电压调节，为缓解传统无功补偿装置的局限性提供了一种可行的解决方案。本文针对高光伏渗透率的配电网，提出了一种基于在线加速对偶上升法（ADAM）的电压控制策略。首先，将电压控制问题表述为一个凸二次优化问题，在考虑电压和无功输出容量运行约束的条件下，维持光伏节点的电压在允许范围内。然后，提出采用ADAM以分布式方式求解该优化问题。通过在传统对偶上升法（DAM）中加入加速算法，所提方法能...
解读: 该加速对偶上升协调电压控制技术对阳光电源SG系列光伏逆变器的无功调节功能具有重要应用价值。研究提出的分布式凸优化求解方法可直接集成到逆变器的本地控制器中，通过快速响应算法实现多台逆变器间的协调无功调控，有效解决高比例光伏接入导致的电压越限问题。该技术可与阳光电源现有MPPT算法协同工作，在保证最大功...
Miller电路与RC网络集成用于GaN器件的负压栅极驱动
Integration of Miller Circuit with RC Network for Negative-Voltage Gate Drive of GaN Devices
Jianing Liang · Yue Wu · Huyong Ling · Xueqiang Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月
串扰问题是增加氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT）损耗并降低开关速度的主要因素之一。在实际应用中，GaN栅极驱动器基于RC电路或密勒电路。然而，RC电路缺乏串扰吸收路径，难以抑制串扰电压。相反，尽管密勒电路有吸收路径，但低阻抗回路会导致开关速度降低。为继承这两种常用方法的优点并避免其缺点，本文提出了一种将无源密勒钳位电路与RC电路集成的方法。该集成通过带无源控制P沟道金属氧化物半导体场效应晶体管（PMOS）的RC延迟电路实现。带PMOS的RC延迟电路可调节密勒钳位电路的启动时间，因此，...
解读: 该GaN负压栅极驱动技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。在ST储能变流器和SG光伏逆变器中，GaN器件可实现更高开关频率和功率密度，但串扰导致的误开通风险制约其应用。该Miller-RC集成驱动方案通过抑制高dv/dt引起的栅源电压波动，可直接提升阳光电源GaN功率模块的可靠性。特别适用于车载O...
水下超临界CO2循环发电系统原型的性能分析
Performance analysis of a underwater power transcritical CO2 cycle system prototype
Zhi Ling · Xuan Wang · Hua Tian · Gequn Shu 等10人 · Applied Energy · 2025年8月 · Vol.391
摘要 深海水下设备的能量系统是支撑其运行的核心要素，高能量密度、高安全性和稳定性是衡量该系统性能的关键指标。针对目前水下设备缺乏高度适应性二次循环系统的现状，本文构建了一套100 kW级回热再热型超临界CO2循环水下动力系统原型，并首次在模拟深海冷源（<2 °C）与微型反应堆热源（>500 °C）条件下，完成了从待机到发电全过程的性能测试。结果表明，该系统的实际循环热效率达到22.7%，发电功率为97.6 kW，在冷源温度±1 °C波动范围内均可稳定运行，且当海水温度突变时，系统流量波动仅为0....
解读: 该超临界CO2循环技术对阳光电源海上储能及电力电子系统具有重要借鉴价值。其22.7%循环效率和1MW/m³功率密度为海上风电储能系统(PowerTitan海上版)提供热管理优化思路。密闭自回流冷却技术可应用于ST系列PCS和SG大功率逆变器的液冷散热设计,提升功率密度。±1°C温度波动下0.725%...