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功率器件技术 GaN器件 功率模块 可靠性分析 ★ 4.0

一种基于去饱和检测的GaN HEMT超快响应保护电路

A Simple Desaturation-Based Protection Circuit for GaN HEMT With Ultrafast Response

Ruoyu Hou · Juncheng Lu · Zhongyi Quan · Yun Wei Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月

针对GaN增强型高电子迁移率晶体管(GaN E-HEMT)在实际应用中面临的短路保护(SCP)挑战,本文提出了一种基于去饱和检测的超快响应保护电路。由于GaN器件开关速度极快,传统保护方法响应滞后,该研究通过优化检测机制,有效解决了GaN器件在高频应用中的短路保护难题,提升了系统可靠性。

解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化充电桩产品中对高功率密度要求的提升,GaN器件的应用前景广阔。该文提出的超快响应保护电路能有效解决GaN器件在极端工况下的可靠性瓶颈,对提升阳光电源下一代高频化、小型化逆变器及充电桩产品的安全性具有重要参考价值。建议研发团队关注该去饱和检测技术在驱动电路集成化设计...

功率器件技术 GaN器件 ★ 4.0

基于结构函数法与静态-脉冲I–V测量的射频HEMT用GaN-on-Si材料热阻优化

Thermal resistance optimization of GaN-on-Si materials for RF HEMTs based on structure function method and static-pulsed I–V measurements

Qingru Wang · Yu Zhou · Xiaozhuang Lu · Xiaoning Zhan · Applied Physics Letters · 2025年4月 · Vol.126

针对射频高电子迁移率晶体管(RF HEMT)应用的GaN-on-Si材料,提出一种结合结构函数法与静态-脉冲I–V测量的热阻优化方法。通过提取不同器件结构下的瞬态热响应,利用结构函数分析热阻抗分布特征,识别主要热瓶颈。结合静态与脉冲I–V特性测量,量化自热效应并评估有效热阻。据此优化外延层结构与衬底工艺,显著降低器件热阻,提升散热性能与可靠性,为高性能GaN基射频器件的设计与制造提供指导。

解读: 该研究对阳光电源GaN器件应用有重要参考价值。结构函数法与静态-脉冲I-V测量相结合的热阻优化方法,可直接应用于SG系列高频光伏逆变器和ST系列储能变流器的GaN功率模块设计。通过优化外延层结构与衬底工艺,可显著提升GaN器件散热性能,有助于实现更高功率密度的产品设计。这对提高阳光电源新一代1500...

功率器件技术 GaN器件 宽禁带半导体 功率模块 ★ 4.0

p-GaN HEMT与反并联横向整流器的单片集成以降低负阻效应

Monolithic Integration of p-GaN HEMT With Antiparallel Lateral Rectifier to Reduce the Negative Resistance Effect

Yufei Tian · Ruiyan Pan · Lingyan Shen · Xuetong Zhou 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月

p-GaN HEMT在桥式拓扑中常作为续流管使用,但在死区时间内易出现漏源电压与栅极电压振荡,引发电磁干扰。本文提出了一种单片集成反并联横向整流器的方法,有效抑制了p-GaN HEMT在死区期间的负阻效应及相关振荡问题。

解读: 该研究针对宽禁带半导体GaN器件在桥式拓扑中的高频振荡问题,提出了单片集成解决方案,对阳光电源的组串式逆变器及户用光伏逆变器的高频化设计具有重要参考价值。随着阳光电源产品向更高功率密度和更高开关频率演进,GaN器件的应用日益广泛。该技术能有效降低电磁干扰(EMI),提升系统可靠性,建议研发团队关注该...

功率器件技术 GaN器件 功率模块 可靠性分析 ★ 4.0

通过栅极间电阻和堆叠热界面材料提高GaN HEMT封装结壳热阻的测量精度

Improved Measurement Accuracy for Junction-to-Case Thermal Resistance of GaN HEMT Packages by Gate-to-Gate Electrical Resistance and Stacking Thermal Interface Materials

Shengchang Lu · Zichen Zhang · Cyril Buttay · Khai Ngo 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月

准确测量功率器件的结壳热阻对于验证封装及转换器系统的热设计至关重要。尽管Si和SiC器件已有JESD51-14标准,但GaN器件尚无统一标准。本文提出了一种通过栅极间电阻测量和堆叠热界面材料的方法,旨在提升GaN HEMT封装结壳热阻的测量精度。

解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能产品中对高功率密度要求的提升,GaN器件的应用日益广泛。该研究提出的结壳热阻测量方法,能够有效提升GaN器件在极端工况下的热设计可靠性。建议研发团队将其应用于户用逆变器及微型逆变器的热管理优化中,通过更精准的热参数表征,优化散热器设计,从而在保证高功率密度的同...

功率器件技术 GaN器件 宽禁带半导体 功率模块 ★ 3.0

一种具有浪涌电流保护和尖峰抑制功能的动态导通电阻降低型双向氮化镓负载开关

A Dynamic-RON-Reduced Bidirectional GaN Load Switch With Inrush Current Protection and Spike Suppression

Po-Jui Chiu · Xiao-Quan Wu · Chi-Yu Chen · Yu-Ting Huang 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月

本文提出了一种双向氮化镓(GaN)负载开关,在实现双向电流导通的同时有效阻断反向电流。该开关支持最高48V输入电压和25A负载电流,导通电阻仅为11.2mΩ。通过集成驱动电流限制器,有效解决了浪涌电流和电压尖峰问题,提升了功率管理的效率与可靠性。

解读: 该技术主要针对低压(48V)直流侧的功率开关控制,在阳光电源的户用储能系统(如电池包内部BMS电路)或电动汽车充电桩的辅助电源管理中具有应用潜力。GaN器件的高频、低损耗特性有助于提升功率密度,但目前阳光电源的主流储能PCS(如PowerTitan)和光伏逆变器多采用高压功率器件。建议研发团队关注该...

功率器件技术 GaN器件 LLC谐振 DC-DC变换器 ★ 4.0

一种基于单片GaN的LLC-SRC,具有低于1 mA的静态电流和98.6%的峰值效率,符合能源之星和80 Plus钛金标准

A Monolithic GaN-Based LLC-SRC With Sub-1 mA Quiescent Current and 98.6% Peak Efficiency for Energy Star Standard and 80 Plus Titanium Standard

Chi-Yu Chen · Po-Jui Chiu · Xiao-Quan Wu · Yu-Ting Huang 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月

本文提出了一种基于GaN的混合栅极驱动器,包含两种逆变器,在25 MHz高频下实现了23.2 μA的低静态电流。通过自动预充技术监测自举电容电压,将待机漏电流从毫安级降至62 μA,使系统峰值效率达到98.6%,满足高能效标准。

解读: 该技术在宽禁带半导体应用及高频高效拓扑方面具有重要参考价值。对于阳光电源的户用光伏逆变器及充电桩产品线,GaN器件的应用能显著提升功率密度并降低待机功耗,助力产品满足严苛的能效标准(如80 Plus钛金级)。建议研发团队关注该单片集成驱动技术,探索其在小功率DC-DC变换模块中的应用,以优化轻载效率...

拓扑与电路 充电桩 双向DC-DC 功率模块 ★ 2.0

基于集成线圈的自谐振耦合器混合无线电能传输

Hybrid Wireless Power Transfer With Self-Resonance Coupler Based on Integrated Coil

Zhongyu Dai · Yang Sun · Quan Gan · Yanhu Zhai 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月

本文利用感应式(IPT)与电容式(CPT)无线电能传输在耦合器和调谐方法上的对偶性,设计了一种集成线圈以构建紧凑型混合无线电能传输(HPT)系统。通过线圈与极板共用能量传输通道,实现了磁场耦合与电场耦合的融合,有效提升了传输效率与功率密度。

解读: 该技术主要针对无线充电领域,与阳光电源目前的电动汽车充电桩业务存在技术关联。虽然目前阳光电源充电桩产品以有线快充为主,但该研究提出的集成线圈与混合传输拓扑(HPT)在提升功率密度和系统紧凑性方面具有前瞻性。建议研发团队关注该技术在未来大功率无线充电场景下的应用潜力,特别是针对电动汽车自动充电及移动储...

光伏发电技术 储能系统 GaN器件 ★ 5.0

宽禁带无重金属量子点用于蓝光发光二极管

Wide-bandgap and heavy-metal-free quantum dots for blue light-emitting diodes

Xin Gu1Wen-Long Fei1Bao-Quan Sun1Ya-Kun Wang1Liang-Sheng Liao2 · 半导体学报 · 2025年4月 · Vol.46

胶体量子点(CQDs)因其优异的光电特性,如高色纯度、稳定性、高光致发光量子产率(PLQY)、窄发射谱带及溶液加工便利性而备受关注。自1994年量子点发光二极管(QLEDs)问世以来,尽管取得显著进展,但蓝光QLED在效率与寿命方面仍落后于红光和绿光器件。基于镉/铅的量子点存在毒性问题,推动了无重金属量子点的发展,如Ⅱ-Ⅵ族(ZnSe基)、Ⅲ-Ⅴ族(InP、GaN基)及碳点(CDs)。本文综述了量子点的关键特性与发展历程、合成方法、表面配体作用及核/壳结构设计要点,并展望了蓝光QLED面临的挑战...

解读: 该宽禁带无重金属量子点技术对阳光电源产品显示系统具有潜在价值。虽然文章聚焦蓝光LED显示领域,但其核心的GaN基量子点材料与阳光电源功率器件中应用的GaN功率半导体存在材料体系关联。量子点的表面配体工程、核壳结构设计思路可为SiC/GaN功率模块的界面优化提供借鉴。此外,该技术在ST储能系统、SG逆...

光伏发电技术 ★ 5.0

伪随机序列编码电致发光成像用于强环境光下光伏组件检测

Pseudorandom Sequence Coded Electroluminescence Imaging for Photovoltaic Module Inspection Under Strong Environmental Light

Fan Zhu · Kai Xie · Dongwen Gan · Lei Quan 等5人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2024年10月

光伏(PV)组件检测主要是在暗室中基于电致发光(EL)成像进行的。为提高通用性和抗干扰特性,本文提出一种用于在环境光下检测光伏组件的伪随机序列编码电致发光(PRC - EL)方法。在该方法中,通过平衡序列抑制不相关的环境光,从而使光伏检测具有更高的抗噪性能。本文从数学上验证了所提出的PRC - EL方法的可行性,并搭建了一个原型系统。实验结果表明,该方法能显著提高EL检测方法的抗干扰能力。使用10位工业相机可在室外光照强度(峰值为286 $\rm {W}/\rm {m}^{2}$)下恢复EL图像...

解读: 该伪随机序列编码EL成像技术对阳光电源光伏运维体系具有重要应用价值。可直接集成至iSolarCloud智能运维平台,实现户外现场条件下的组件缺陷检测,突破传统暗室检测的局限性。对于SG系列逆变器配套的大型光伏电站,该技术可结合无人机巡检系统,在不停机情况下完成组件健康诊断,显著提升预测性维护能力。其...