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室温下电注入的GaN基光子晶体表面发射激光器
Room-temperature electrically injected GaN-based photonic-crystal surface-emitting lasers
Tong Xu1Meixin Feng2Xiujian Sun2Rui Xi2Xinchao Li2Shuming Zhang2Qian Sun2Xiaoqi Yu3Kanglin Xiong3Hui Yang4Xianfei Zhang5Zhuangpeng Guo5Peng Chen5 · 半导体学报 · 2025年9月 · Vol.46
光子晶体表面发射激光器（PCSELs）利用二维光子晶体的布拉格衍射实现高功率、低发散角的单模输出，近年来受到广泛关注[1-3]。2023年，京都大学报道了基于GaAs的945 nm PCSEL，在连续波（CW）工作模式下单模输出功率超过50 W，光束发散角窄至0.05°，亮度达到1 GW·cm⁻²·sr⁻¹，可与传统大体积激光器相媲美[4]。
解读: 该GaN基光子晶体表面发射激光器技术对阳光电源的GaN功率器件应用具有重要参考价值。虽然研究聚焦光电子领域，但其电注入结构设计、热管理方案及GaN材料的高温稳定性特性，可为ST系列储能变流器和SG光伏逆变器中的GaN功率模块散热优化提供借鉴。特别是其室温连续工作能力验证了GaN器件在高功率密度应用中...
多芯片发光二极管热耦合效应的高效测量
Efficient Measurement of Thermal Coupling Effects on Multichip Light-Emitting Diodes
Hong-Li Lu · Yi-Jun Lu · Li-Hong Zhu · Yue Lin 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年12月
随着多芯片模块高功率LED系统的兴起，先进热管理技术需求日益增长。本文提出了一种热耦合矩阵模型，能够计算各芯片在特定热功率下的温度分布，显著简化了测量热耦合效应的复杂性。
解读: 该研究提出的热耦合矩阵模型及温度分布计算方法，对阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能系统中的功率模块）具有参考价值。逆变器与储能PCS内部高功率密度模块的散热设计是提升系统可靠性的关键。虽然本文针对LED，但其热耦合建模思路可迁移至IGBT/SiC功率模块的结温预测...
一种三相电压源逆变器的全局渐近稳定控制器
A Globally Asymptotically Stable Controller for a Three-Phase Voltage Source Inverter
Yuhan Xiao · Guozhong Yao · Lizhong Shen · Guiyong Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
针对电压源逆变器在非线性负载及滤波器参数扰动下输出电压质量下降的问题，本文提出了一种电压-电流双闭环控制策略，旨在确保系统在各种负载条件下的全局渐近稳定性和谐波补偿性能。
解读: 该研究提出的全局渐近稳定控制策略对阳光电源的核心产品线具有重要价值。在组串式及集中式光伏逆变器中，该算法能显著提升复杂电网环境下的电压稳定性与谐波抑制能力，特别是在弱电网或非线性负载场景下，有助于优化并网电能质量。此外，该控制逻辑可集成至iSolarCloud智能运维平台，通过算法升级提升存量电站的...
基于混合频率与混合模块的准方波调制单级固态变压器
A Mixed-Frequency and Hybrid-Module Based Single-Stage Solid-State Transformer With Quasi-Square Wave Modulation
Zhifeng Deng · Jinjun Liu · Sixing Du · Tong Wu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月
固态变压器（SST）因开关与无源元件众多导致成本高昂且结构复杂。本文提出一种基于混合频率和混合模块的单级SST拓扑，采用准方波调制技术，旨在简化系统结构并提升转换效率，为解决高压开关器件应用中的制造与动态特性挑战提供了新思路。
解读: 该研究提出的单级SST拓扑及准方波调制技术，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及中高压并网设备具有参考价值。通过简化拓扑结构和优化调制策略，有助于降低PCS系统的体积与成本，提升功率密度。建议研发团队关注该混合模块方案在直流侧高压接入场景下的应用潜力，特别是针对未来兆瓦级储能系统在降...
基于级联H桥变换器的电池储能系统二次谐波电流抑制方案及电容需求优化
Second-Harmonic Current Suppression Scheme for Cascaded H-Bridge Converter-Based BESS With Reduced Capacitance Requirement
Yuqi Shen · Tong Liu · Wei Wang · Alian Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
级联H桥（CHB）变换器因其模块化架构，在大型电池储能系统（BESS）中极具应用潜力。然而，交流侧与直流侧间的瞬时功率交换会产生二次谐波电流（SHC），从而影响电池寿命。本文提出了一种基于差分Buck电路的抑制方案，在有效抑制SHC的同时，降低了对直流侧电容的需求。
解读: 该技术对于阳光电源的PowerTitan等大型储能系统具有重要参考价值。CHB拓扑在兆瓦级储能中具备高电压、高效率优势，但二次谐波导致的电池寿命衰减是行业痛点。该文提出的差分Buck抑制方案可优化直流侧电容配置，不仅能提升系统功率密度，还能显著改善电池运行工况，延长电池组循环寿命。建议研发团队评估该...
基于自适应控制集的五相永磁同步电机高精度三次谐波容错控制
High-Precision Third Harmonic Fault-Tolerant Control for F-PMSM Based on Adaptive Control Set
Xinling Chen · Zhenfei Ling · Tong Li · Hao Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文提出了一种针对五相永磁同步电机（F-PMSM）的自适应控制集模型预测电流控制（ACS-MPCC）方法，实现了基波和三次谐波电流的高精度容错控制。通过注入三次谐波电压建立虚拟电压矢量，优化了控制性能。
解读: 该技术主要针对多相电机驱动，与阳光电源核心的光伏及储能业务（逆变器、PCS）关联度较低。但其核心算法——模型预测控制（MPC）及虚拟电压矢量技术，在阳光电源的组串式逆变器和PowerTitan储能变流器中具有潜在的借鉴意义。特别是在提升逆变器在电网故障下的电流控制精度、谐波抑制能力以及复杂工况下的鲁...
多并联模块化并网逆变器系统防止共模与交互不稳定性的通用设计程序
A General Design Procedure for Multi-Parallel Modular Grid-Tied Inverters System to Prevent Common and Interactive Instability
Tong Chen · Chi-Kwan Lee · S.Y. Ron Hui · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年7月
本文基于等效电路模型，分析了多并联模块化并网逆变器之间的相互作用及其与电网阻抗的耦合效应。研究表明，即使使用完全相同的逆变器，系统中仍可能发生交互不稳定性。通过系统化的控制与电路参数设计，可有效提升系统的稳定性。
解读: 该研究直接关联阳光电源组串式及集中式光伏逆变器在大型地面电站及工商业场景下的多机并联应用。随着电站规模扩大，逆变器间的谐振与交互稳定性成为并网关键挑战。该通用设计程序可指导阳光电源研发团队在多机并联控制策略中优化阻抗匹配，提升在弱电网环境下的系统鲁棒性，减少因交互作用导致的脱网风险。建议将该设计准则...
基于Andronov-Hopf虚拟振荡器的构网型逆变器宽频功率解耦与精确无功控制
Wide-Frequency Power Decoupling and Accurate Reactive Power Control for Andronov–Hopf Virtual Oscillator-Based Grid-Forming Inverters
Mingyue Wang · Alian Chen · Yaopeng Huang · Xianzhe Pang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文针对基于Andronov-Hopf虚拟振荡器的构网型控制策略，解决了其在弱电网下存在的功率耦合及功率跟踪稳态误差问题。通过改进控制算法，提升了逆变器在弱电网环境下的电压频率支撑能力及功率输送稳定性，有效抑制了动态振荡。
解读: 该技术直接服务于阳光电源的构网型（Grid-Forming）产品战略。随着PowerTitan系列储能系统及组串式光伏逆变器在弱电网、微电网及离网场景的应用日益广泛，传统的跟网型控制已难以满足电网支撑需求。Andronov-Hopf虚拟振荡器控制作为一种先进的构网技术，能显著提升系统在弱电网下的稳定...
基于非平均电流离散时间模型的Buck变换器多环最小开关周期控制
Multiloop Minimum Switching Cycle Control Based on Nonaveraged Current Discrete-Time Model for Buck Converter
Run Min · Qiao Zhang · Qiaoling Tong · Xuecheng Zou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年4月
本文提出了一种新型非平均电流离散时间（NCD）模型，通过在开关导通和关断状态下分别建立电感电流的时变方程，实现了比传统平均模型更高的精度。该方法为Buck变换器提供了高性能的控制策略，特别是在高频应用场景下，有效提升了系统的动态响应和控制精度。
解读: 该研究提出的非平均电流离散时间建模方法，对于提升阳光电源在DC-DC变换环节的控制精度具有重要参考价值。在户用光伏逆变器及储能系统（如PowerStack）的升降压电路中，该控制策略能显著优化高频下的动态性能，减小输出纹波。建议研发团队将其应用于高功率密度变换器的控制算法优化中，以提升系统在快速负载...
三相移控制双有源桥DC-DC变换器的大信号与小信号平均值建模
Large- and Small-Signal Average-Value Modeling of Dual-Active-Bridge DC–DC Converter With Triple-Phase-Shift Control
Peng Wang · Xianzhong Chen · Chaonan Tong · Pengyu Jia 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
本文提出了一种适用于所有调制方法（SPS、DPS、EPS、TPS）的双有源桥（DAB）变换器降阶平均模型。该模型综合考虑了导通损耗、电感损耗及变压器损耗，并适用于输入输出滤波器分析，为变换器的动态特性分析与控制设计提供了理论支撑。
解读: DAB变换器是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack及ST系列PCS）中实现DC-DC能量双向流动的核心拓扑。该文提出的通用平均值模型能够精确描述TPS调制下的动态行为，有助于优化PCS的控制环路设计，提升在复杂电网环境下的瞬态响应速度和稳定性。建议研发团队利用该模型改进PC...
功率循环过程中铝金属化层微观结构演变对其电气性能影响的研究
A Study on the Effect of Microstructure Evolution of the Aluminum Metallization Layer on Its Electrical Performance During Power Cycling
Jingyi Zhao · Tong An · Chao Fang · Xiaorui Bie 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
本文量化了高功率IGBT模块在功率循环过程中，铝金属化层微观结构重构与电阻退化之间的相关性。通过电子和离子显微镜技术，深入研究了铝金属化层在热机械应力下的微观演变机制，为功率器件的寿命预测与可靠性评估提供了理论支撑。
解读: IGBT模块是阳光电源组串式逆变器、集中式逆变器以及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）的核心功率器件。功率循环导致的铝层重构是引起器件失效的关键因素。该研究揭示的失效机理有助于研发团队在产品设计阶段优化功率模块的封装工艺，提升在极端工况下的热机械稳定性。建议将此研究成果应...
超级门极可关断晶闸管
SGTO）的有害电压升高现象及其优化方法
Zaixuan Shang · Jiapeng Liu · Jinpeng Wu · Xiaotong Shen 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文分析了超级门极可关断晶闸管（SGTO）中出现的有害电压升高现象。通过仿真研究，明确了载流子浓度不足是导致电压升高的根本原因。此外，通过定量理论分析，研究了影响电压升高的关键因素，并提出了相应的优化方法。
解读: SGTO作为一种高压大功率电力电子器件，其电压升高现象直接影响器件的可靠性与开关损耗。对于阳光电源而言，该研究对于提升大功率集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）中功率模块的选型与驱动电路设计具有参考价值。虽然阳光电源目前主流采用IGBT及SiC模块，但深入理解此类高压器件的物...
非对称与双沟槽SiC MOSFET在雪崩条件下的失效模式研究
Investigation and Failure Mode of Asymmetric and Double Trench SiC mosfets Under Avalanche Conditions
Xiaochuan Deng · Hao Zhu · Xuan Li · Xing Tong 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
本文通过实验与有限元仿真，研究了来自两家厂商的1200V非对称及双沟槽碳化硅（SiC）MOSFET在单脉冲非钳位感性开关（UIS）应力下的表现。分析了雪崩时间随雪崩能量的变化规律，以及临界雪崩能量对温度的依赖性，揭示了其失效机理。
解读: 随着阳光电源在组串式光伏逆变器及PowerTitan等储能系统中大规模应用1200V SiC MOSFET，器件的鲁棒性直接决定了系统可靠性。本文研究的UIS雪崩失效模式对逆变器在极端电网波动或短路故障下的保护策略设计具有重要指导意义。建议研发团队参考该失效机理，优化驱动电路的退饱和保护阈值，并在功...
基于输出电流轨迹的机车逆变器开路故障非侵入式诊断方法
A Nonintrusive Diagnostic Method for Open-Circuit Faults of Locomotive Inverters Based on Output Current Trajectory
Xun Wu · Rui Tian · Shu Cheng · Tefang Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年5月
针对机车电压源逆变器开路故障诊断，现有方法受限于系统结构改动及额外传感器需求。本文提出一种基于输出电流轨迹的非侵入式诊断方法，无需获取PWM控制信号或增加电压传感器，有效解决了负载宽范围变化下的故障检测难题。
解读: 该研究提出的非侵入式故障诊断技术对阳光电源的组串式和集中式光伏逆变器、以及PowerTitan系列储能变流器（PCS）具有重要参考价值。在不增加硬件成本的前提下，通过电流轨迹分析实现功率模块开路故障的精准定位，能够显著提升iSolarCloud智能运维平台的故障预警与诊断能力。建议研发团队将其算法逻...
非理想电网条件下电力路由器的谐波抑制与稳定性提升：一种多端口基于无源性的协同控制方案
Harmonics Suppression and Stability Improvement for Power Router in Nonideal Grid Conditions: A Multiport Passivity-Based Collaborative Control Scheme
Qicai Ren · Alian Chen · Yuqi Shen · Guanguan Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
电力路由器（PR）在现代电力系统中日益重要。但在三相电压不平衡及电网电压畸变等严苛条件下，仅依靠并网端口难以同时抑制交流侧和直流侧的谐波。为此，本文提出了一种多端口基于无源性的协同控制方案，通过多端口协同提升系统在非理想电网下的电能质量与运行稳定性。
解读: 该研究针对非理想电网下的谐波抑制与稳定性控制，对阳光电源的PowerTitan系列储能变流器及组串式光伏逆变器具有重要参考价值。随着电网弱化及分布式能源渗透率提升，电网电压畸变成为常态，该协同控制方案有助于优化阳光电源逆变器在复杂工况下的并网性能，提升iSolarCloud智能运维平台对电网侧电能质...
一种基于双闭环自调节有源栅极驱动器的过冲与开关损耗最优折中控制策略
A Novel Control Strategy for Optimal Tradeoff between Overshoot and Switching Loss Based on Double Closed-Loop Self-Regulating Active Gate Driver
Xinbo Chen · Han Peng · Shijie Song · Qiaoling Tong 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
在碳化硅（SiC）MOSFET关断过程中，电压过冲的抑制往往伴随着开关损耗的增加。现有有源栅极驱动器（AGD）难以在不同工况下实现两者的最优平衡。本文提出一种双闭环自调节有源栅极驱动策略，旨在实现过冲与开关损耗的动态最优折中。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有重要价值。随着公司组串式逆变器和PowerTitan系列储能PCS向高功率密度、高效率方向演进，SiC器件的应用日益广泛。该自调节有源栅极驱动技术能有效解决SiC在高频开关下的电压尖峰问题，在保证可靠性的前提下进一步提升系统效率。建议研发团队在下一代高压储能变流器及大...
一种具有电容电压自平衡功能的Z型模块化多电平变换器
A Novel Z-Type Modular Multilevel Converter With Capacitor Voltage Self-Balancing for Grid-Tied Applications
Tong Zheng · Congzhe Gao · Xiangdong Liu · Xiaozhong Liao 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
模块化多电平变换器（MMC）是中高压并网应用的有效方案，但其包含大量浮动电容，电压平衡控制复杂且计算负担重。本文提出一种新型Z型MMC拓扑，通过结构优化实现电容电压自平衡，有效降低了控制系统的计算复杂度，提升了系统在并网应用中的可靠性与效率。
解读: 该研究提出的Z型MMC拓扑及其自平衡控制策略，对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向更高电压等级（如1500V甚至更高）发展，MMC拓扑的控制复杂度和计算资源消耗是制约成本与性能的关键。该技术通过拓扑创新简化了电容电压平衡控制，...
一种具有线性功率平衡和均匀开关损耗的非对称级联H桥多电平逆变器通用方案
A Generalized Scheme With Linear Power Balance and Uniform Switching Loss for Asymmetric Cascaded H-Bridge Multilevel Inverters
Manyuan Ye · Ruifan Peng · Ziwei Tong · Zihao Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
针对非对称级联H桥多电平逆变器在传统混合调制策略下存在的功率不平衡及低压单元开关损耗极度不均的问题，本文分析了级联单元的平均功率，揭示了其内部作用机制，并提出了一种通用的调制方案，旨在实现线性功率平衡并均衡各功率单元的开关损耗，从而提升逆变器整体性能。
解读: 该研究针对非对称级联H桥拓扑的功率均衡与损耗优化，对阳光电源的高压大功率组串式逆变器及大型储能PCS（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。在大功率应用中，级联多电平技术能有效降低器件电压应力并提升电能质量。通过引入该通用调制方案，公司可进一步优化逆变器内部功率单元的均压与均热控制，延长功率...
一种用于宽电压范围中压功率转换的双向模块化多电平谐振DC-DC变换器
A Bidirectional Modular Multilevel Resonant DC–DC Converter for Wide Voltage Range Medium-Voltage Power Conversion
Wentao Cui · Shuai Shao · Tong Wu · Wu Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文针对模块化多电平谐振DC-DC变换器中桥臂电感导致软开关失效的问题，提出了一种具备全范围软开关特性及宽电压增益的变换器。该拓扑结合了模块化多电平结构与CLLC谐振槽，旨在实现中压应用场景下的高效隔离双向功率转换。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及中压直流变换应用具有重要参考价值。模块化多电平（MMC）与CLLC谐振技术的结合，能够有效提升大功率储能PCS在宽电压范围下的转换效率，并降低开关损耗。建议研发团队关注该拓扑在兆瓦级储能系统中的应用潜力，特别是在提升系统功率密度和应对电池组电...
基于反馈线性化的混合模块化直流变压器负载电流前馈控制策略
Feedback Linearization-Based Load-Current Feedforward Control Strategy for Fast Dynamic Response of Hybrid Modular DC Transformers
Wei Wang · Tong Liu · Shijie Cheng · Cheng Cheng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
混合模块化直流变压器（HMDCT）结合了串联谐振双有源桥（SR-DAB）和移相双有源桥（PS-DAB），适用于直流母线互联。针对两者耦合导致的强非线性动态问题，本文提出了一种基于反馈线性化的负载电流前馈控制策略，以实现快速动态响应。
解读: 该研究针对DAB拓扑的非线性控制优化，与阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及直流微电网解决方案高度相关。阳光电源的储能变流器（PCS）广泛采用DAB或其变体拓扑以实现高效的双向能量变换。该文提出的反馈线性化与前馈控制策略，可有效提升PCS在复杂直流母线环境下的瞬态...
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