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高压射频应力下GaN HEMT中阻抗依赖性退化：电热与陷阱机制
Impedance-dependent degradation in GaN HEMTs under high-voltage RF stress: Electro-thermal and trap mechanisms
Linling Xu · Hui Guo · Nanjing Electronic Devices Institute · Jiaofen Yang 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127
研究了在高压射频应力下，不同负载阻抗条件下GaN高电子迁移率晶体管的退化行为。实验发现器件退化程度显著依赖于负载阻抗，低阻抗时退化更严重。结合电学与热学分析，表明高阻抗下自热效应更强，但低阻抗时更大的漏极电流导致焦耳热集中和电场加速，加剧了缺陷生成与载流子俘获。通过瞬态电流与脉冲I-V测试，识别出浅能级陷阱的激活是退化主因，并揭示了电热耦合与陷阱响应的协同作用机制。
解读: 该GaN HEMT阻抗依赖性退化机制研究对阳光电源功率器件应用具有重要价值。研究揭示的低阻抗下电流集中导致焦耳热与电场协同加速陷阱生成机制，可直接指导ST储能变流器和SG光伏逆变器中GaN器件的阻抗匹配设计。通过优化负载阻抗避开高退化区域，可提升PowerTitan储能系统和充电桩中GaN功率模块的...
具有超薄势垒结构的6英寸高压GaN基增强型HEMT：界面质量及其可靠性
6-in. high-voltage GaN-based E-mode HEMTs with ultrathin barrier structures: Interface quality and its reliability
Nan Sun · Ronghua Wang · Runxin Microelectronics Corporation · Wuxi China Resources Huajing Microelectronics Corporation 等6人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
本文报道了基于6英寸硅衬底的高压增强型GaN高电子迁移率晶体管（E-HEMT），采用超薄势垒层结构。通过优化界面控制与材料生长工艺，显著提升了异质结界面质量，有效降低了界面态密度并改善了二维电子气特性。器件表现出优异的击穿电压与导通电阻平衡特性，并在高温反向偏压应力下展现出良好的长期可靠性，界面退化机制被系统分析。该研究为高性能、高可靠GaN功率器件的规模化制造提供了技术支撑。
解读: 该研究的超薄势垒GaN E-HEMT技术对阳光电源的功率变换产品具有重要应用价值。6英寸晶圆规模化制造工艺可降低GaN器件成本,有利于在SG系列逆变器和ST系列储能变流器中推广应用。优化的界面质量和可靠性特性可提升产品在高温、高压工况下的稳定性,特别适合PowerTitan等大功率储能系统。器件优异...
采用DDQ嵌套线圈的单输入双输出无线功率与信息传输系统用于电机驱动
A Single-Input Dual-Output Wireless Power and Information Transfer System Using DDQ Nested Coils for Motor Drives
Xuxing Duan · Guangyu Yan · Jinliang Huang · Jie Qiu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
本文提出了一种新型无线功率与信息传输（WPIT）系统，可直接驱动无刷直流电机，解决恶劣环境下供电不安全和通信失效的问题。通过DDQ嵌套线圈和双通道电路拓扑，该系统利用单一逆变器在基波和三次谐波通道同时传输高、低功率，分别驱动电机及电机控制器，并在三次谐波通道中同步传输控制信息，无需额外通信装置。实验搭建了192W样机，实现副边电机供电及12V恒压输出。系统信息传输速率达166kbps，DC-DC效率达90%，仿真与实测结果验证了方案的有效性。
解读: 该DDQ嵌套线圈无线功率与信息传输技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。其单逆变器双通道传输架构可借鉴至车载OBC充电机设计，通过基波和谐波通道同时实现主功率传输与辅助电源供电，简化电路拓扑。无线功率信息同步传输方案可应用于充电桩产品，解决恶劣环境下接触式充电的安全隐患，特别适合矿山、港口...
基于Y源耦合电感的可扩展高升压软开关集成Boost-SEPIC变换器
Expandable High Step-Up Soft-Switching Integrated Boost–SEPIC Converter With Y-Source Coupled Inductor
Yadong Han · Desheng Rong · Xuanjin Sun · Dengxun Ma · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
本文提出一种用于可再生能源发电系统接口电路的高升压软开关集成Boost-SEPIC变换器，结合Boost、SEPIC结构与Y源耦合电感，实现高电压增益、低输入电流纹波及输入输出共地。通过在输出侧级联多级开关电容单元，提升了拓扑的灵活性与可扩展性。输出电压由三个电容分担，降低了电容电压应力与体积。有源钳位电路利用漏感能量，实现开关管零电压开通与二极管零电流关断，减小开关损耗。开关管位于Y源前端，承受较低电压应力并可在全占空比范围内工作。实验研制了400 W样机，验证了理论分析的正确性与可行性。
解读: 该高升压软开关集成变换器技术对阳光电源光伏与储能产品具有重要应用价值。Y源耦合电感与有源钳位实现的ZVS/ZCS软开关特性，可直接应用于SG系列光伏逆变器的前级DC-DC升压环节，降低开关损耗并提升1500V系统效率。输入输出共地特性简化了ST储能变流器的隔离设计需求，多级开关电容扩展方案为Powe...
基于电力电子辅助有载分接开关的Sen变压器暂态建模与换流逻辑分析
Transient modeling and switching logic analysis of a power-electronic-assisted OLTC based Sen transformer
Wei Li · Song Han · Xi Guo · Shufan Xi 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378
本文提出了一种基于电力电子辅助有载分接开关（POLTC）的Sen变压器（POST）的暂态模型及其换流逻辑分析方法。首先，建立了一种考虑晶闸管反向恢复过程（RRP）的晶闸管开关模型。进一步地，通过将所提出的考虑RRP的晶闸管开关模型与考虑多绕组耦合（MWC）效应的Sen变压器（ST）暂态模型相结合，构建了POST的完整暂态模型。其次，根据POLTC的拓扑结构建立了基本换流逻辑。第三，利用所提出的暂态模型对POLTC的换相重叠角（COA）和短路电流（SCC）进行了评估。最后，通过分析不同功率因数条件...
解读: 该POLTC晶闸管换流技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要参考价值。文中提出的晶闸管反向恢复过程建模方法可优化我司PCS功率器件开关策略,换相重叠角分析有助于降低储能系统并网切换时的短路电流冲击。最优开关角选择方法可应用于GFM/GFL控制模式切换,提升不同功率因数下的...
基于物理信息注意力残差网络的电池智能温度预警模型
Battery intelligent temperature warning model with physically-informed attention residual networks
Xue Ke · Lei Wang · Jun Wang · Anyang Wang 等12人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388
摘要 电动汽车的快速发展对锂离子电池的热安全管理提出了更高要求。传统的物理模型需要大量离线参数辨识，在计算效率与模型保真度之间难以平衡；而数据驱动方法虽然精度较高，但缺乏可解释性，且在不同工况下需要大量数据支持。为应对上述挑战，本文提出了一种物理信息引导的注意力残差网络（Physics-Informed Attention Residual Network, PIARN），该模型将改进的非线性双电容模型与热集总模型嵌入到物理引导的循环神经网络框架中，从而提升了模型的可解释性与泛化能力。所设计的残...
解读: 该物理信息引导的电池温度预警技术对阳光电源储能系统具有重要价值。PIARN模型结合物理模型与深度学习,可集成至ST系列PCS和PowerTitan储能系统的BMS热管理模块,实现0.1°C精度的在线温度预测和近100%准确率的热预警。其轻量化物理模型与残差网络架构适合边缘计算部署,可通过iSolar...