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60Co γ辐照引起的p-GaN栅极AlGaN/GaN HEMT漏电机制
Gate leakage mechanisms caused by 60Co gamma irradiation on p-GaN gate AlGaN/GaN HEMTs
Danmei Lin · Xuefeng Zheng · Shaozhong Yue · Xiaohu Wang · Applied Physics Letters · 2025年9月 · Vol.127
研究了60Co γ射线辐照对p-GaN栅极AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMTs）栅极漏电特性的影响。实验结果表明，辐照后栅极漏电流显著增加，主要归因于γ光子诱导的位移损伤在p-GaN/AlGaN界面附近形成受主型缺陷，导致隧穿势垒降低和漏电路径增强。通过电容-电压与电流-电压特性分析，确认辐照诱发的缺陷能级位于禁带中下部，促进了Frenkel对的生成与载流子热发射过程。该工作揭示了p-GaN基HEMT在辐射环境下的可靠性退化机制。
解读: 该研究对阳光电源GaN器件应用的可靠性设计具有重要参考价值。研究揭示的γ辐照导致p-GaN栅极漏电增加的机理,可指导我们在SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器中GaN器件的防护设计。特别是对于航天级或核电站配套的特种变流设备,需要重点考虑辐照环境下GaN器件的栅极可靠性问题。建议在功率模块设计时采...
空气中双重建钝化构建高效宽带隙钙钛矿太阳能电池组件
Dual passivation in air for constructing high-efficiency wide-bandgap perovskite solar cell modules
Xuefeng Xu · Bingchen He · Zhenhuang Su · Kanrui Jiang 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年6月 · Vol.126
本文报道了一种在空气中实现双重建钝化的策略，用于制备高效宽带隙钙钛矿太阳能电池组件。通过界面与体相协同钝化，有效抑制了非辐射复合，提升了载流子寿命和器件开路电压。该方法无需惰性气氛加工，显著增强了工艺环境适应性。所制备的小组件在16.5 cm²有效面积上实现了超过20%的光电转换效率，且表现出良好的稳定性。此技术为大面积钙钛矿光伏模块的低成本、可扩展制造提供了可行路径。
解读: 该空气中双重钝化宽带隙钙钛矿技术对阳光电源SG系列光伏逆变器产品具有重要应用价值。宽带隙钙钛矿电池（1.68eV以上）可与晶硅电池构成叠层结构，理论效率突破单结极限，为逆变器输入提供更高电压和功率密度。空气环境加工工艺显著降低制造成本，契合阳光电源大规模量产需求。16.5cm²组件20%效率验证了工...
不平衡电网电压下D-STATCOM的自解耦双序列电流控制
Self-Decoupled Dual Sequence Current Control of D-STATCOM Under Unbalanced Grid Voltage
Xuefeng Wang · Li Peng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
针对不平衡电网电压下的分布式静止同步补偿器（D-STATCOM），传统的双同步旋转坐标系（DSRF）控制依赖于序列提取（SE），这限制了控制带宽并增加了复杂性。本文提出了一种自解耦双序列电流控制策略，在无需序列提取的情况下，有效提升了系统的动态响应性能与控制鲁棒性。
解读: 该研究提出的自解耦控制策略对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器、储能变流器（PCS）在弱电网或复杂电网环境下的并网性能具有重要参考价值。通过消除对序列提取环节的依赖，可以显著提升逆变器在电网电压不平衡时的动态响应速度，降低控制系统复杂度。建议研发团队将其应用于PowerTitan等大功率储能系统及大...
用于双三相永磁同步电机电流谐波补偿的改进型广义扩张状态观测器
An Improved Generalized Extended State Observer for Current Harmonic Compensation in Dual Three-Phase PMSMs
Xuefeng Zhang · Qiwei Xu · Yiru Miao · Xuan Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
针对双三相永磁同步电机（DTP-PMSM）在逆变器非线性、非正弦反电动势及外部扰动下易产生大电流谐波的问题，本文提出了一种改进型广义扩张状态观测器（IGESO）以实现电流谐波抑制。该方法通过优化观测器结构，有效提升了系统对复杂扰动的估计精度与动态响应能力，从而改善了电机的运行性能。
解读: 该文献聚焦于多相电机控制算法，主要应用于高性能工业驱动领域。阳光电源目前的业务核心在于光伏逆变器、储能系统及风电变流器，与双三相电机驱动的直接关联度较低。然而，IGESO（广义扩张状态观测器）作为一种先进的扰动观测与补偿控制策略，其核心思想可借鉴至阳光电源的组串式逆变器或风电变流器控制中，用于提升在...
一种具有高电压增益和降低开关应力的三绕组耦合电感DC-DC变换器拓扑
A Three-Winding Coupled-Inductor DC–DC Converter Topology With High Voltage Gain and Reduced Switch Stress
Xuefeng Hu · Jianzhang Wang · Linpeng Li · Yongchao Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年2月
本文提出了一种适用于光伏、燃料电池、高强度放电灯及电动汽车等低输入高输出电压场景的DC-DC升压变换器。该拓扑由一个三绕组耦合电感、单开关及两个混合倍压单元组成，有效实现了高电压增益并降低了开关管的电压应力。
解读: 该拓扑结构对阳光电源的核心业务具有重要参考价值。在光伏组串式逆变器中，高增益DC-DC级是提升MPPT效率和系统功率密度的关键，该方案通过耦合电感降低开关应力，有助于选用更低额定电压的功率器件，从而降低导通损耗并提升整机效率。在电动汽车充电桩业务中，该拓扑可优化DC-DC模块设计，提升转换效率并减小...
低压电网不平衡故障下D-STATCOM的动态电压均衡控制
Dynamic Voltage Equalization Control of D-STATCOM Under Unbalanced Grid Faults in a Low-Voltage Network
Xuefeng Wang · Li Peng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
针对低压电网阻性阻抗特性，传统D-STATCOM注入无功功率支撑电压的方法效果有限。本文提出一种动态电压均衡控制策略，旨在解决不平衡电网故障下的电压调节问题，提升低压配电网的运行稳定性。
解读: 该研究对于阳光电源的组串式逆变器及储能变流器（PCS）在弱电网或低压配电网场景下的应用具有重要参考价值。阳光电源的PowerTitan及工商业储能系统常面临复杂的电网环境，通过引入先进的动态电压均衡控制算法，可显著提升产品在不平衡故障下的电网支撑能力与电能质量。建议研发团队将此控制策略集成至iSol...
功率半导体器件开关应力波产生机理的理论研究
Theoretical Study on the Generation of Switching Stress Waves in Power Semiconductor Devices
Xuefeng Geng · Yunze He · Qiying Li · Longhai Tang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
本文探讨了功率半导体器件在开关过程中产生的应力波现象。传统的监测方法主要依赖电气、磁学及热学参数，而应力波检测提供了一种新型的器件状态监测手段。研究旨在通过理论分析揭示应力波的产生机理，为功率器件的实时健康状态评估与故障预警提供理论支撑。
解读: 该研究对应力波监测技术的探讨，对阳光电源的核心产品线（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器）具有极高的应用价值。目前阳光电源在iSolarCloud平台已实现数字化运维，引入应力波检测技术可作为现有电气参数监测的有效补充，实现对IGBT/SiC模块更早期的亚健康状态识别。建议研发...
一种结合磁耦合与倍压技术的混合三态开关升压变换器
A Three-State Switching Boost Converter Mixed With Magnetic Coupling and Voltage Multiplier Techniques for High Gain Conversion
Xuefeng Hu · Guorui Dai · Lin Wang · Chunying Gong · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年4月
本文提出了一种非对称三态开关升压变换器，结合了磁耦合和倍压技术。该拓扑在无需极高匝数比和极端占空比的情况下，实现了极高的电压增益，并显著降低了功率器件的电压应力，提升了变换效率。
解读: 该拓扑通过磁耦合与倍压技术实现高增益与低电压应力，对阳光电源的组串式光伏逆变器（如SG系列）和储能变流器（如ST系列PCS）具有重要参考价值。在光伏应用中，该技术可优化升压电路设计，减少对大匝数比变压器的依赖，从而减小体积并提升效率；在储能领域，该拓扑有助于提升电池侧到直流母线的升压能力，降低功率器...
一种改进的广义扩展状态观测器在双三相永磁同步电机电流谐波补偿中的应用
An Improved Generalized Extended State Observer for Current Harmonic Compensation in Dual Three-Phase PMSMs
Xuefeng Zhang · Qiwei Xu · Yiru Miao · Xuan Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
双三相永磁同步电机（DTP - PMSM）存在在逆变器非线性、非正弦反电动势和外部干扰等情况下易出现较大定子电流谐波的缺点。为解决该问题，本文提出了一种用于电流谐波抑制的改进广义扩展状态观测器（IGESO）。首先，探究了传统干扰观测器中低频和高频周期性干扰观测之间的关系。其次，采用陷波器对传统广义扩展状态观测器（GESO）结构进行优化，以避免在观测两种不同频率干扰时产生相互干扰。然后，提出了一种新的观测器极点设计原则，该原则可分别控制周期性干扰的抑制频率范围和衰减程度。此外，还给出了与其他策略的...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项改进型广义扩张状态观测器（IGESO）技术对我们在电机驱动和电能变换领域具有重要应用价值。双三相永磁同步电机在逆变器非线性、反电动势畸变和外部扰动下易产生定子电流谐波问题，这与我们光伏逆变器、储能变流器以及新能源汽车驱动系统面临的核心挑战高度契合。 该技术的创新点在于...
基于在线注入功率补偿的二次电弧抑制效果仿真研究
Simulation Study on the Suppression Effect on Secondary Arcs Based on Online Injection Power Compensation
Haoxi Cong · Yuxuan Wang · Xuefeng Hu · Xuan Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年1月
特高压输电线中的二次电弧问题严重威胁电力系统稳定性。本文提出一种基于注入功率补偿的抑制方法，结合电弧动态演化模型与注入功率补偿模型，通过仿真验证了其有效性。分析了初始恢复电压梯度、故障位置、线路长度及补偿延迟时间等关键因素对抑制效果的影响。结果表明，相较于两组高速接地开关方案，该方法使恢复电压降低24.7%，并将600 km以内线路的平均电弧持续时间缩短22%。故障位置在线路两端时效果更优，其他因素增强则削弱抑制效果。该方法前景良好，但仍需进一步实验验证其可行性。
解读: 该二次电弧抑制技术对阳光电源PowerTitan大型储能系统的电网接入具有重要参考价值。特高压输电线路的二次电弧问题直接影响储能系统并网稳定性，文中提出的注入功率补偿方法可启发ST系列储能变流器的故障穿越策略优化。具体应用包括：1）在构网型GFM控制中集成动态电弧模型，提升故障恢复速度；2）优化Po...
电热应力下宽禁带功率半导体模块封装绝缘特性
WBG Power Semiconductor Module Packaging Insulation Characteristics Under Electrothermal Stress
Wei Liu · Jun Jiang · Yue Wang · Junzhe Zhang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月
随着功率密度提升，新一代宽禁带功率半导体模块向更高电压发展，但其封装绝缘可靠性面临高温密闭环境下的绝缘老化挑战。本文构建了包含直接键合铜基板与硅凝胶的简化模块测试模型，通过25°C–175°C温度范围及不同蚀刻间距下的局部放电试验，系统研究温度对绝缘劣化机制的影响。结果表明，局部放电起始电压随温度升高显著下降，且在75°C以上呈上升趋势；放电幅值先增后减。硅凝胶内微小气隙缺陷的热膨胀是影响绝缘性能的关键因素。通过建立比例气隙缺陷模型，仿真分析了电热耦合作用下的电场与空间电荷分布，验证了绝缘缺陷机...
解读: 该研究对阳光电源SiC/GaN宽禁带器件应用具有重要指导意义。ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器在高功率密度设计中广泛采用SiC模块，工作温度可达150°C以上，封装绝缘可靠性直接影响系统寿命。研究揭示的硅凝胶微气隙热膨胀机制为功率模块封装设计提供理论依据，可优化DBC基板蚀刻间距设计和灌封工艺...
基于热电冷却器的β-Ga2O3肖特基势垒二极管主动热管理
Active Thermal Management for β-Ga2O3 Schottky Barrier Diodes Based on Thermoelectric Coolers
Longbing Yi · Xuefeng Zheng · Fang Zhang · Shaozhong Yue 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年5月
鉴于β - Ga₂O₃的热导率较低，有效散热对于维持其高输出功率和可靠性至关重要。本研究采用实验和数值方法，提出了一种使用热电冷却器（TEC）的β - Ga₂O₃肖特基势垒二极管（SBD）有源热管理模型。SBD产生的热量可通过热电（TE）材料的珀尔帖效应有效散发到周围环境中。实验结果表明，当TEC输入电流为6 A时，即使SBD输出功率达到25 W，管壳温度仍保持在25℃以下，与TEC关闭时相比，结温最大降低了74.5℃。当TEC输入电流为3 A时，SBD的净输出功率达到11.8 W，提升比例为3...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于热电制冷器的β-Ga2O3肖特基二极管主动热管理技术具有重要的战略意义。β-Ga2O3作为超宽禁带半导体材料，其击穿电压可达Si器件的10倍以上，理论上能够显著提升光伏逆变器和储能变流器的功率密度与效率。然而，其固有的低热导率（约为SiC的1/10）一直是制约商业化...