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同时改善具有氧化合金状氮化铪界面层的Ge n/p-FinFET及反相器的电学特性
Simultaneously Improved Electrical Characteristics of Ge n/p-FinFETs and Inverter With Oxidized Alloy-Like Hafnium Nitride Interfacial Layer
Dun-Bao Ruan · Kuei-Shu Chang-Liao · Cheng-Han Li · Zefu Zhao 等5人 · IEEE Electron Device Letters · 2024年12月
为了同时改善锗（Ge） n 沟道和 p 沟道场效应晶体管（FET）的电学特性，本文提出了一种在锗鳍式场效应晶体管（nFinFET）、p 型鳍式场效应晶体管（pFinFET）和互补金属氧化物半导体（CMOS）反相器上采用氧化程度约为 10%的类合金界面层（IL）的界面层工程。得益于通过合适的氧化工艺在类合金和富氧界面层之间实现的权衡平衡，锗 nFinFET 和 pFinFET 均表现出更低的等效氧化层厚度（EOT）值、更低的泄漏电流、更少的边界陷阱、更低的界面态密度（DIT）值、更低的亚阈值摆幅（...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于锗（Ge）FinFET的界面层工程技术对我们的核心产品具有重要的潜在价值。该技术通过氧化类合金铪氮化物界面层同时改善n型和p型器件特性，实现了更低的等效氧化层厚度（EOT）、更低的漏电流和更高的开关电流比，这些特性直接对应着我们光伏逆变器和储能变流器中功率半导体器件...
无模型功率解耦控制在带降压变换器的单相整流器中的应用
Model-Free Power Decoupling Control for Single-Phase Rectifier with Buck Converter
Zhuoxin Li · Shu Cheng · Ruirui Zhou · Yusong Hu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
本文提出一种用于单相Buck功率解耦AC/DC系统的无模型控制方法，解决单相整流器（SPR）与降压解耦电路（BDC）间因纹波电流耦合导致的性能下降问题。基于系统数学模型和直流母线纹波电流关系，分析了二者耦合机理，并建立了一种新颖的超局部模型（ULM）。在此基础上，分别为SPR设计了无模型预测电流控制（MFPCC）策略，为BDC设计了无模型功率解耦控制（MFPDC）策略。同时设计扩展滑模观测器（ESMO）以估计ULM中的未知部分，补偿系统动态变化引起的误差。实验结果验证了所提方法的有效性。
解读: 该无模型功率解耦控制技术对阳光电源储能变流器和车载OBC产品具有重要应用价值。针对单相AC/DC系统中二倍频纹波导致的耦合问题，所提MFPCC和MFPDC策略可直接应用于ST系列储能变流器的单相并网场景，减小直流母线电容需求，提升功率密度。扩展滑模观测器的无模型特性降低了对精确参数的依赖，增强系统鲁...
基于STDR/SSTDR阻抗特征的IGBT故障诊断研究
Research on IGBT Fault Diagnosis Based on STDR/SSTDR Impedance Signatures
Weiyu Yuan · Shu Cheng · Chang Liu · Chaoqun Xiang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月
绝缘栅双极型晶体管（IGBT）的可靠故障检测对提升电力电子系统可靠性与性能至关重要。本文提出一种改进的序列/扩频时域反射法（STDR/SSTDR），通过交叉相关分析与多元线性回归提取反映器件状态的阻抗特征，并实现空间位置与阻抗响应的同步识别。引入信号频率与直流偏置的双调节机制，利用高频扩频信号增强主反射峰可辨性以精确定位，结合低频正偏激励抑制寄生效应，有效获取导通状态下IGBT芯片的阻抗特征。实验结果表明，该方法在多种IGBT开路故障检测中具有高精度与强鲁棒性，尤其在信号严重重叠与结构复杂条件下...
解读: 该STDR/SSTDR阻抗特征诊断技术对阳光电源功率器件可靠性提升具有重要价值。可直接应用于ST系列储能变流器、SG系列光伏逆变器及车载OBC的IGBT模块在线监测，通过双调节机制（高频定位+低频偏置）实现导通状态下芯片级故障精准识别，突破传统方法在复杂拓扑中的局限。该技术可集成至iSolarClo...
不平衡电网电压下三相中点钳位并网逆变器动态相电流补偿和直流母线电压纹波抑制策略
Dynamic Phase Current Compensation for NPC Grid-Tied Inverters
Cheng-Yu Tang · Zhen-Yu Xu · Yun-Hsuan Lu · Shu-Hao Liao · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
针对不平衡电网电压下三相四线中点钳位(NPC)并网逆变器提出动态相电流补偿和直流母线电压抑制策略。电网故障时故障相电压偏离正常值,逆变器应输出无功电流实现无功补偿能力。然而不平衡三相有功/无功功率在直流母线电压上产生非理想谐波和振荡可能损坏直流母线电容。本文开发动态相电流补偿(DPCC)策略,动态调整正常相电流幅值和相位角,有效抑制直流母线电压谐波和振荡。DPCC无需额外电路和元件可通过DSP实现。5kVA样机仿真和实验验证DPCC性能,最大直流母线电压纹波抑制率达83.17%。
解读: 该动态电流补偿技术对阳光电源并网逆变器在不平衡电网下的运行有重要改进价值。DPCC策略可应用于ST储能变流器和SG光伏逆变器的故障穿越控制,提高不平衡电网条件下的无功支撑能力并保护直流侧电容。83.17%纹波抑制率对PowerTitan大型储能系统的电网适应性提升显著。该技术对阳光电源并网产品线的低...
具有AlGaN应变补偿层的InGaN激光光伏电池在450 nm激光照射下的性能提升
Performance Enhancement of InGaN Laser Photovoltaic Cell With AlGaN Strain Compensation Layer Irradiated by 450 nm Laser
Heng-Sheng Shan · Yi-Xin Wang · Cheng-Ke Li · Ning Wang 等6人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2024年11月
通过在（0001）取向的图案化蓝宝石衬底（PSS）上生长铝镓氮（AlGaN）应变补偿层（SCL），研制出一种高效的氮化铟镓（InGaN）激光光伏电池（LPVC），其光电转换效率（η）达到了23.09%。光致发光光谱证实，插入AlGaN SCL后，峰值分裂现象减少，表明铟（In）分布更加均匀。此外，样品的半高宽变窄，这表明插入AlGaN SCL后晶体质量得到了改善。X射线衍射分析显示，AlGaN SCL能有效调节InGaN材料中的应变弛豫，与未采用AlGaN SCL的材料相比，有源区中阱与垒之间的...
解读: 该InGaN激光光伏技术对阳光电源的功率器件研发具有重要参考价值。研究中AlGaN应变补偿层降低缺陷密度的设计思路，可借鉴至SiC/GaN功率器件的异质外延优化，改善SG系列逆变器和ST储能变流器中GaN器件的晶格失配问题，提升器件可靠性。23.09%的光电转换效率验证了应变工程在III-V族半导体...
一种适用于电网畸变条件下并网逆变器的快速锁相双模式无缝切换方法
A Cutting-Edge Dual-Mode Seamless Switching Method With Fast Phase Locking for Grid-Connected Inverter Under Distorted Grid Conditions
Yanqi Cheng · Weimin Wu · Eftichios Koutroulis · Mohamed Orabi 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月
针对短路比（SCR）波动时并网逆变器（GCI）运行质量的问题，双模式控制通过根据SCR选择跟网型（GFLI）或构网型（GFMI）控制策略。然而，该方法在电网畸变下失效。本文提出一种适用于畸变电网的新型无缝切换方法。该方法采用卡尔曼滤波提取公共耦合点（PCC）电压与并网电流基波分量，并利用谐波电压观测值（PCC电压与基波电压之差）作为调制前馈，抑制电网背景谐波影响；同时将基波电压观测值输入同步旋转坐标系锁相环（SRF-PLL），确保切换前后相位同步。该方法无需修改锁相环结构、无需单独提取各次谐波，...
解读: 该双模式无缝切换技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。当前阳光电源储能产品已具备GFM/GFL双模式能力，但在弱电网及畸变工况下的模式切换仍面临挑战。文中提出的卡尔曼滤波基波提取与谐波前馈抑制方案，可直接应用于ST系列产品的控制算法优化，无需改动现有SR...