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一种近似哈密顿神经网络增强的多机电力系统励磁控制
A Nearly Hamiltonian Neural Network-Enhanced Multi-Machine Power System Excitation Control
Youbo Liu · Xuexin Wang · Gao Qiu · Zhiyuan Tang 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年6月
广义哈密顿系统理论（GHST）是高维非线性电力系统励磁控制的有力工具，但由于实际高阶系统解析不可行以及子模块不完整，该理论依赖降阶动态，从而导致控制误差。为解决这一问题，本文提出了一种基于近哈密顿神经网络（NHNN）的非线性励磁控制方法。该方法从测量数据中学习每台发电机的结构化哈密顿量，减轻了因降阶引起的哈密顿量实现误差。然后，通过组合这些哈密顿量，提出了一种保持系统响应的全局能量函数，用于稳定控制。在双机系统上的仿真结果表明，与广义哈密顿系统理论和PID控制方法相比，该方法提高了系统稳定性，平...
解读: 该近似哈密顿神经网络控制技术对阳光电源构网型储能系统具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统并网场景中，传统哈密顿励磁控制虽能保证能量结构稳定性，但对参数摄动敏感。该研究提出的深度学习补偿方案可直接应用于ST系列储能变流器的GFM控制策略：通过神经网络实时补偿电网阻抗变化、负载扰动等不确...
重离子辐照下SiC MOSFET中单粒子泄漏电流II的微观结构损伤
Microstructure Damage for Single-Event Leakage Current II in SiC MOSFETs Induced by Heavy Ion
Leshan Qiu · Yun Bai · Jieqin Ding · Zewei Dong 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年4月
本文研究了181Ta重离子辐照下硅碳化物（SiC）MOSFET中单粒子泄漏电流II（SELC II）退化相关的电学特性及微观结构损伤。在1200 V器件中，当漏极偏压介于450至600 V时观察到SELC II退化现象。辐照后施加漏极偏压，发现两条独立的漏电流路径，其中漏源漏电路径在超过特定电压阈值后出现，且与栅氧损伤无关。辐照前后SiC MOSFET与p-i-n二极管表现出相似电学行为，表明p-n结在SELC II退化中起关键作用。高分辨率透射电镜首次揭示SELC II引起的微结构损伤（包括空...
解读: 该研究揭示SiC MOSFET单粒子泄漏电流的微观损伤机理，对阳光电源功率器件可靠性设计具有重要价值。在ST储能变流器和SG光伏逆变器中，SiC MOSFET工作于高压大功率场景，研究发现的450-600V电压窗口SELC II退化现象及P阱/N外延层界面损伤机制，可指导器件选型时的耐压裕量设计和失...
碳化硅MOSFET在漏极应力下的动态阈值电压漂移
Dynamic Threshold Voltage Drift of Silicon Carbide MOSFET With Drain Stress
Huapping Jiang · Yao Li · Xinxin Li · Mengya Qiu 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年7月
碳化硅（SiC）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）因其卓越的性能而广受青睐。然而，可靠性问题阻碍了其快速发展，其中阈值电压漂移是关键问题之一。尽管静态和动态栅极应力下的阈值电压漂移已得到广泛研究，但漏极应力引起的阈值电压漂移却很少受到关注。在本研究中，开发了一个专门用于碳化硅 MOSFET 的测试平台，该平台能够独立且解耦地施加栅极和漏极应力。此外，漏极应力可进一步分解为电压和电流分量，以便进行更详细的分析。另外，采用技术计算机辅助设计（TCAD）仿真来研究不同应力模式引起...
解读: 作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商，阳光电源在产品设计中大量采用碳化硅（SiC）MOSFET以提升系统效率和功率密度。该论文揭示的漏极应力导致的阈值电压漂移现象，对我司产品的长期可靠性具有重要指导意义。 在光伏逆变器和储能变流器应用中，SiC MOSFET不仅承受高频栅极开关应力，更面临复杂...
基于自适应KS变换与JetLeaf Synth网络的复杂电能质量扰动先进诊断框架
An Advanced Diagnose Framework for Complex Power Quality Disturbances Using Adaptive KS-Transform and JetLeaf Synth Network
Minjun He · Jun Ma · Alessandro Mingotti · Qiu Tang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月
准确识别电能质量扰动（PQDs）对提升能源效率和推动智能电网发展至关重要。针对可再生能源并网带来的复杂扰动问题，本文提出一种基于自适应Kaiser S变换（AKST）与JetLeaf Synth网络（JSTN）的自动检测框架。AKST通过优化Kaiser窗参数以实现最大能量聚集，显著提升时频分辨率；JSTN则融合双叶混合器的局部细节感知能力与喷流变压器的全局上下文建模能力，有效提取扰动特征。二者结合构成混合自适应时频JetLeaf SynthNet（HAJSTN），仿真与实验结果表明，该方法在多...
解读: 该电能质量扰动诊断框架对阳光电源的储能变流器和光伏逆变器产品线具有重要应用价值。AKST-JSTN方法可集成到ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的监控系统中,提升对谐波、电压波动等并网扰动的识别精度。特别是在大型储能电站中,该技术可助力PowerTitan系统实现更精准的电网故障诊断。结合iSo...
碳化硅MOSFET中分裂栅结构对单粒子栅氧损伤的影响
Effect of Split-Gate Structure in SiC MOSFET on Single-Event Gate Oxide Damage
Leshan Qiu · Yun Bai · Yan Chen · Yiping Xiao 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年2月
本研究设计了一种碳化硅（SiC）分裂栅金属氧化物半导体场效应晶体管（SG - MOSFET），以评估分裂栅（SG）结构对重离子辐照下单事件栅氧化层损伤的影响。通过氪（$^{84}$Kr$^{+18}$）离子辐照实验与传统金属氧化物半导体场效应晶体管（C - MOSFET）进行比较，结果表明，SG - MOSFET在单事件漏电流（SELC）退化方面没有显著改善。然而，在漏极偏置为100 V的条件下进行辐照后，SG - MOSFET在辐照后栅极应力（PIGS）测试中达到电流限制时的栅极偏置增加了约6...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于SiC MOSFET分栅结构抗单粒子辐射损伤的研究具有重要的战略参考价值。SiC MOSFET作为光伏逆变器和储能变流器的核心功率器件，其可靠性直接影响系统的长期稳定运行，尤其在航空航天、高海拔或强辐射环境应用场景中。 研究表明，分栅结构（SG-MOSFET）能够...
4H-SiC MOSFET电子辐照耦合短路特性的研究
A Study on Short Circuit Characteristics of 4H-SiC MOSFET Coupled With Electron Irradiation
Yan Chen · Yun Bai · Antao Wang · Leshan Qiu 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年12月
本文研究了4H-碳化硅（SiC）MOSFET的电子辐照耦合短路（SC）特性。提出了电子辐照耦合的短路影响机制，并进一步研究了少数载流子寿命对辐照后器件短路特性的影响。采用2 MeV电子对4H-SiC MOSFET和4H-SiC晶圆进行辐照。分析了4H-SiC MOSFET静态参数的变化，并通过极限短路（LSC）测试方法研究了电子辐照耦合下4H-SiC MOSFET的短路特性。结果表明，辐照后，4H-SiC MOSFET的短路峰值电流增加了9.6%，临界短路失效时间（<inline-formula...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于4H-SiC MOSFET电子辐照耦合短路特性的研究具有重要的工程应用价值。SiC MOSFET作为我司光伏逆变器和储能变流器的核心功率器件，其可靠性直接影响系统的安全运行和全生命周期成本。 该研究揭示了电子辐照对SiC器件短路承受能力的退化机制：辐照后器件短路峰...