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无线充电系统中磁耦合机构的动态温度预测
Dynamic Temperature Prediction of the Magnetic Coupler in Wireless Charging Systems
Xianzhen Li · Zhenjie Li · Dechun Yuan · Yabiao Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
磁耦合机构作为无线充电系统的核心，其功率损耗导致的温升问题严重影响系统性能。本文提出了一种多点动态温度预测方法，通过结合多物理场有限元仿真与深度学习算法，实现了对磁耦合机构温度的实时精准预测。
解读: 该研究聚焦于无线充电核心部件的热管理，对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有参考价值。虽然目前阳光电源充电桩以有线快充为主，但随着大功率无线充电技术的演进，磁耦合机构的散热设计与实时温控将成为提升系统可靠性与功率密度的关键。建议研发团队关注该多物理场耦合与深度学习结合的预测方法，将其应用于充电模块的寿命...
利用多线圈耦合器提高无线充电系统的抗偏移能力
Improving Misalignment Tolerance for the Wireless Charging System Using Multiple Coils Coupler
Zhenjie Li · Xianzhen Li · Yuxuan Zhou · Yiqi Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
本文提出了一种新型多线圈耦合器（MCC），由多个串联圆形辅助线圈的发射端和轻量化圆形接收线圈组成，旨在提升无线充电系统（WCS）的抗偏移能力。文章通过分析非对称圆形耦合器的偏移性能，验证了该方案的合理性。
解读: 该技术主要针对电动汽车无线充电领域，虽然目前阳光电源的充电桩业务以有线直流快充为主，但无线充电代表了未来自动驾驶及智慧交通场景下的补能趋势。多线圈耦合器技术可提升充电系统的容错率，改善用户体验。建议研发团队关注该技术在高端乘用车及自动驾驶物流车领域的应用潜力，可作为公司在充电桩产品线中长期技术储备，...
无线充电系统磁耦合机构的热分析与优化
Thermal Analysis and Optimization of the Magnetic Coupler for Wireless Charging System
Jun Ma · Zhenjie Li · Yiqi Liu · Mingfei Ban 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
无线充电系统（WCS）中的温升问题限制了其可靠性与材料寿命。本文提出了一种针对WCS磁耦合机构的热设计与优化方法，利用电磁-热耦合仿真预测稳态温度，并结合多目标优化算法，有效提升了系统的热性能与设计效率。
解读: 该研究聚焦于无线充电系统的核心磁耦合部件，其热分析与优化方法对阳光电源电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。随着大功率无线充电技术的发展，磁耦合机构的散热设计直接影响充电效率与设备可靠性。建议将文中的电磁-热耦合仿真方法引入充电桩研发流程，优化磁性元件布局与散热结构，以提升产品在高功率密度下的长期运行...
基于物理的p-GaN HEMT动态导通电阻SPICE建模
Physics-Based SPICE Modeling of Dynamic on-state Resistance of p-GaN HEMTs
Sheng Li · Yanfeng Ma · Chi Zhang · Weihao Lu 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
本文提出了一种针对p-GaN HEMT动态导通电阻（Ron,dy）的物理SPICE建模方法。通过引入随时间变化的电子迁移率模型（Δμeff），准确描述了Ron,dy的连续变化特性，并结合激活能和电压加速因子等物理参数，为宽禁带半导体器件的动态特性仿真提供了有效工具。
解读: 随着光伏逆变器和储能系统向高功率密度、高开关频率方向发展，GaN器件的应用潜力巨大。该研究提出的动态导通电阻建模方法，能够更精准地评估p-GaN HEMT在实际工况下的损耗，对于阳光电源优化组串式逆变器及户用储能系统中的功率模块设计至关重要。建议研发团队将其引入仿真平台，以提升高频变换器效率预测的准...
利用转移的LPCVD生长h-BN缓解AlGaN/GaN HEMT中的自加热效应
Mitigation of self-heating in AlGaN/GaN HEMTs using transferred LPCVD-grown h-BN
Cheng Chang · Kad Dokwan Kook · Chenyang Lin · Xiang Zhang 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年8月 · Vol.127
本文报道了一种通过转移低压化学气相沉积（LPCVD）生长的六方氮化硼（h-BN）来有效缓解AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMTs）中自加热效应的方法。将高质量h-BN薄膜集成于器件沟道附近，显著提升了横向热导率，改善了热量耗散。实验结果显示，器件的结温明显降低，连续工作下的温度上升减少了约40%，同时保持了良好的电学性能。该策略为提升第三代半导体器件的热管理能力提供了可行路径。
解读: 该研究提出的h-BN散热方案对阳光电源的GaN功率器件应用具有重要参考价值。通过LPCVD生长h-BN提升横向热导率的方法,可显著改善SG系列高频光伏逆变器和ST系列储能变流器中GaN器件的散热性能,有助于提高功率密度。结温降低40%的效果对车载OBC等对功率密度要求高的产品尤为重要。这一散热创新为...
一种具有快速直流故障处理能力的低成本MMC子模块拓扑
A low-cost MMC submodule topology with fast DC fault handling capability
Yiqi Liu · Laicheng Yin · Zhaoyu Duan · Zhenjie Li 等6人 · IET Power Electronics · 2025年1月 · Vol.18
本文提出了一种具有低开关损耗和快速阻断直流双极短路故障电流能力的模块化多电平换流器（MMC）子模块结构。该结构可输出三电平电压，与由全桥子模块构成的传统MMC相比，在子模块数量相同的情况下，其故障电流阻断速度提高了一倍，显著提升了系统对直流故障的响应能力。
解读: 该低成本三电平MMC子模块拓扑对阳光电源储能和电驱产品线具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，该技术可显著提升直流侧双极短路故障的快速响应能力，故障阻断速度提升一倍，增强系统安全性。对于新能源汽车电机驱动系统，低开关损耗特性可降低功率模块热应力，提高系统效率。该拓扑与阳光电源现有三...
一种用于永磁同步电机驱动的计算高效型约束无偏置模型预测位置控制器
A Novel Constrained Offset-Free Model Predictive Position Controller for PMSM Drives With a Computationally Efficient Design
Shaobin Li · Mingfei Cai · Liang Zhuo · Ralph Kennel 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
本文提出了一种针对表贴式永磁同步电机（SPMSM）的计算高效型约束无偏置模型预测位置控制器（OFMPPC）。该控制器基于系统的增广状态空间模型，采用无级联结构。同时，文章讨论了系统的可观测性，并引入卡尔曼滤波器以实现零稳态误差控制。
解读: 该研究提出的高性能电机控制算法对阳光电源的电动汽车充电桩（电机驱动部分）及风电变流器业务具有参考价值。模型预测控制（MPC）在提升动态响应和稳态精度方面表现优异，而其提出的计算高效设计方案有助于降低对主控芯片（DSP/FPGA）的算力要求，从而降低硬件成本。建议研发团队关注该算法在风电变流器转子侧控...
基于失谐串-串补偿可重构传输通道的高抗偏移且输出可调无线充电系统
High-Misalignment Tolerance and Output Adjustable Wireless Charging System via Detuned Series–Series Compensated Reconfigurable Transmission Channels
Zhenjie Li · Jiafang He · Yusheng Huo · Mingfei Ban 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种具有两个可重构传输通道的无线充电系统（WCS），旨在实现恒流/恒压（CC/CV）充电、高抗偏移能力及零电压开关（ZVS）运行。文章详细介绍了正交磁耦合器（OMC）的结构设计与工作原理，并通过正交实验对OMC参数进行了优化。
解读: 该技术主要针对电动汽车无线充电领域，虽然目前阳光电源的充电桩业务以有线直流快充为主，但无线充电代表了未来自动驾驶及便捷补能的发展方向。文中提到的正交磁耦合器优化及可重构传输通道技术，可作为阳光电源在未来高功率无线充电产品研发中的技术储备。建议关注其在抗偏移性能上的控制策略，这对于提升充电桩在复杂停车...
基于双栅器件技术的p-GaN功率HEMT单片集成双向栅极ESD保护方案
Monolithically Integrated Bidirectional Gate ESD Protection Scheme of p-GaN Power HEMT by Dual-Gate Device Technology
Yanfeng Ma · Sheng Li · Mingfei Li · Weihao Lu 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
本文提出了一种用于p-GaN功率高电子迁移率晶体管（HEMT）的单片集成双向栅极静电放电（ESD）保护方案。设计采用双栅HEMT作为放电管，在几乎不牺牲器件性能的前提下，将正向/反向传输线脉冲失效电流从0.156 A/0.08 A显著提升至1.36 A/5.26 A。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及微型逆变器领域对高功率密度和高效率的追求，GaN器件的应用日益广泛。该研究提出的单片集成ESD保护方案有效解决了GaN器件栅极脆弱的痛点，显著提升了器件在复杂工况下的静电耐受能力和可靠性。建议研发团队关注该双栅结构在提升功率模块鲁棒性方面的潜力，特别是在高频化、小型化的...
基于双栅器件技术的p-GaN功率HEMT单片集成双向栅极ESD保护方案
Monolithically Integrated Bidirectional Gate ESD Protection Scheme of p-GaN Power HEMT by Dual-Gate Device Technology
Yanfeng Ma · Sheng Li · Mingfei Li · Weihao Lu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
本文提出了一种用于 p - 氮化镓（p - GaN）功率高电子迁移率晶体管（HEMT）的单片集成双向栅极静电放电保护方案，其中双栅极 HEMT 被设计为放电晶体管。采用该保护方案后，正向/反向传输线脉冲失效电流从 0.156 A/0.08 A 提高到 1.36 A/5.26 A，且几乎不牺牲 p - GaN 功率 HEMT 的性能。由于双栅极器件通过共享漂移区具备双向开关特性，该方案仅需一个放电晶体管；因此，与具有相同保护能力的现有方案相比，该保护方案的面积可有效节省 40.8%。
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项p-GaN功率HEMT的双向栅极静电放电（ESD）保护技术具有重要的战略价值。GaN功率器件因其高频、高效、高功率密度特性，正成为光伏逆变器和储能变流器等核心产品实现小型化、轻量化的关键技术路径。 该技术通过双栅结构实现单管双向保护，将正向/反向TLP失效电流分别提升...
蓝宝石衬底上高压p-GaN栅HEMT的自增强非钳位感性开关鲁棒性
Self-Enhanced Unclamped-Inductive-Switching Robustness of High-Voltage p-GaN Gate HEMT on Sapphire Substrate
Sheng Li · Yanfeng Ma · Hao Yan · Mingfei Li 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年6月
首次发现并研究了蓝宝石衬底上高压 p 型氮化镓（GaN）栅高电子迁移率晶体管（HEMT）（蓝宝石衬底 GaN HEMT）一种新颖的自增强非钳位电感开关（UIS）行为。除了传统的硅基 GaN HEMT 类似 LC 的谐振行为外，蓝宝石衬底 GaN HEMT 的 UIS 行为有显著偏差，且呈现出与温度相关的击穿电压，这表明高电场可能会引发碰撞电离，并主导击穿现象。此外，进行了技术计算机辅助设计（TCAD）仿真和输出电容表征，共同证实了这一机制。由于电感能量通过碰撞电离电流耗散，蓝宝石衬底 GaN H...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于蓝宝石基GaN功率器件的研究具有重要的战略意义。该技术揭示了p-GaN栅极HEMT在蓝宝石衬底上展现出的自增强型非钳位感性开关（UIS）鲁棒性，这一特性对我们的光伏逆变器和储能变流器等核心产品的可靠性提升具有直接价值。 研究发现，相比传统的硅基GaN器件，蓝宝石基...
级联GaN高电子迁移率晶体管在单脉冲浪涌电流应力下的失效机理研究
Investigations Into Failure Mechanism of Cascode GaN HEMTs Under Single Pulse Surge Current Stress
Weihao Lu · Sheng Li · Weixiong Mao · Yanfeng Ma 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年4月
当共源共栅氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT）在第三象限工作时，浪涌电流能力成为实际应用中的关键参数之一。本文研究了650 V共源共栅GaN HEMT在单脉冲浪涌电流应力下的失效行为和机制。对比实验结果表明，高浪涌电流及其导致的浪涌电压升高会使耗尽型（D型）GaN HEMT发生不可逆失效。进一步的物理失效分析将失效点定位在漏极电极附近。此外，通过混合模式仿真验证了，漏极电极附近的焦耳热会迅速积累，最终导致器件烧毁。此外，研究证明改善器件漏极金属焊盘的散热性能可提高浪涌电流能力，这为共源...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于级联GaN HEMT器件在单脉冲浪涌电流应力下失效机制的研究具有重要的工程应用价值。在光伏逆变器和储能变流器系统中，功率开关器件经常面临电网故障、负载突变等引发的浪涌电流冲击，GaN器件的第三象限工作能力直接关系到系统的可靠性和安全性。 该研究通过实验和仿真揭示了...