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基于局域接触电势探测的运行中SiC功率MOSFET内部电场分布研究
Anatomy of internal electric field profile in operating SiC power MOSFETs with local contact potential probing
Mingsheng Fang · Yan Liu · Ting Zhang · Dandan Wang 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年4月 · Vol.126
本文利用局域接触电势探测技术,对工作状态下的碳化硅(SiC)功率MOSFET内部电场分布进行了高分辨率表征。通过开尔文探针力显微镜(KPFM)在器件动态运行条件下直接映射其表面电势与内部电场空间分布,揭示了栅极边缘与沟道区域附近的电场集中现象及其随偏置条件演变的规律。研究结果阐明了关键电场分布特征与器件可靠性、击穿机制之间的关联,为优化SiC MOSFET结构设计和提升器件性能提供了实验依据。
解读: 该研究对阳光电源的SiC器件应用具有重要指导意义。通过KPFM技术揭示的电场分布特征,可直接指导SG系列高功率密度光伏逆变器和ST系列储能变流器中SiC MOSFET的选型与应用。特别是对栅极边缘与沟道区域的电场集中现象的深入理解,有助于优化器件驱动电路设计,提升产品可靠性。这些发现可用于改进Pow...
具有无源均流能力的共电容多相LLC变换器
Common Capacitor Multiphase LLC Converter With Passive Current Sharing Ability
Hongliang Wang · Yang Chen · Yajie Qiu · Peng Fang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年1月
在高功率应用中,并联运行可提升效率与可靠性。针对LLC变换器因元件容差导致增益敏感而难以并联的问题,本文提出了一种用于多相LLC变换器的共谐振电容新结构,无需额外控制电路即可实现优异的均流性能。
解读: 该技术对阳光电源的储能变流器(PCS)及大功率光伏逆变器产品线具有重要参考价值。在PowerTitan等大型储能系统中,多模块并联是提升功率密度的关键,但均流控制往往增加控制复杂度。该方案通过拓扑优化实现无源均流,不仅能降低控制算法的开发难度,还能减少传感器使用,从而提升系统可靠性并降低成本。建议研...
LED驱动器通过能量缓冲单元实现无电解电容及无频闪运行
LED Driver Achieves Electrolytic Capacitor-Less and Flicker-Free Operation With an Energy Buffer Unit
Peng Fang · Bo Sheng · Samuel Webb · Yan Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年7月
交流供电的LED驱动器通常依赖电解电容提供高密度储能,但其寿命较短。本文提出一种逐周期能量缓冲LED驱动器,旨在消除电解电容,从而提升驱动器的整体可靠性与使用寿命。
解读: 该文献提出的“无电解电容”设计理念对于提升电力电子设备的长期可靠性具有参考价值。虽然阳光电源的核心业务为光伏逆变器和储能系统,而非LED驱动,但其提出的逐周期能量缓冲技术(Energy Buffer Unit)在户用光伏逆变器或小型充电桩的辅助电源设计中具有借鉴意义。通过优化电路拓扑减少对寿命敏感型...
用于宽电压范围应用的带钳位电感混合三电平全桥隔离Buck-Boost变换器
Hybrid Three-Level Full-Bridge Isolated Buck–Boost Converter With Clamped Inductor for Wider Voltage Range Application
Yan Li · Fang Li · Fang-Wei Zhao · Xiao-Jie You 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年3月
本文提出了一种带混合三电平全桥原边电路的隔离式Buck-Boost(IBB)变换器,旨在实现更宽的电压调节范围。原边电路结合了三电平桥臂和两电平桥臂,可输出五电平电压(±Vin, ±Vin/2, 0),副边采用半主动全桥整流,有效提升了变换效率与电压适应性。
解读: 该拓扑结构通过五电平输出显著降低了开关器件的电压应力,并提升了变换效率,非常契合阳光电源在储能系统(如PowerTitan、PowerStack)中对高效率、宽电压范围DC-DC变换器的需求。随着储能电池电压范围的扩大,该技术可优化PCS模块的硬件设计,提升功率密度。建议研发团队评估该拓扑在兆瓦级储...
基于混合逻辑不等式的甚高频谐振变换器精确描述的多模态序列建模方法
Multimode Sequence Modeling Method for Accurate Description of VHF Resonant Converters Based on Mixed Logical Inequalities
Yan Fang · Yanfeng Chen · Bo Zhang · Dongyuan Qiu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
甚高频(VHF)谐振变换器因高频运行及软开关特性,具有多模态、寄生参数影响显著及易发生模态跳变等特点,导致建模与分析困难。本文提出一种基于混合逻辑不等式(MLI)的多模态序列建模方法,以VHF谐振升压变换器为例,实现了对系统复杂动态行为的精确描述。
解读: 该研究聚焦于甚高频(VHF)变换器的建模方法,虽然阳光电源目前的主流光伏逆变器和储能PCS产品多处于中高频段,尚未大规模应用VHF技术,但随着功率密度要求的不断提升,VHF技术是未来实现小型化、轻量化的关键方向。MLI建模方法可为公司研发团队提供更精确的电路动态分析工具,特别是在优化高频磁性元件设计...
实现无频闪运行且具有真正单级功率因数校正的能量通道LED驱动技术
Energy Channeling LED Driver Technology to Achieve Flicker-Free Operation With True Single Stage Power Factor Correction
Peng Fang · Yan-Fei Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年5月
传统的单级AC-DC LED驱动器在实现高功率因数时,往往会产生显著的二倍工频纹波电流,导致LED灯光闪烁。本文提出了一种能量通道纹波消除LED驱动器,实现了真正的单级功率转换,在保持高功率因数的同时,显著消除了二倍工频纹波,从而实现了无频闪运行。
解读: 该文献探讨的单级PFC拓扑及纹波消除技术,主要针对LED照明领域。虽然阳光电源的核心产品线为光伏逆变器、储能系统及充电桩,但其提出的“能量通道”纹波消除理念对于提升电力电子变换器的输出质量具有参考价值。在阳光电源的户用光伏逆变器或小型充电桩产品中,若需进一步优化输出电流纹波以提升电能质量,该拓扑的控...
基于改进IIR的新能源并网逆变器频率自适应重复控制
Frequency Adaptive Repetitive Control of New Energy Grid-Connected Inverter Based on Improved IIR
Pu Liu · Cong Wang · Yingwei Zhang · Yan Liang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
本文提出了一种基于改进无限冲激响应(IIR)滤波器的新能源并网逆变器频率自适应重复控制(FARC)策略。通过实时调整IIR滤波器参数,该策略实现了频率自适应,有效解决了传统重复控制增益带宽窄的问题,提升了逆变器在电网频率波动下的跟踪性能与并网电能质量。
解读: 该技术对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器产品线具有重要价值。在弱电网或电网频率波动较大的应用场景下,传统的重复控制往往因频率偏移导致谐波抑制能力下降。引入改进IIR的频率自适应重复控制,能显著提升逆变器在复杂电网环境下的电流波形质量,降低THD(总谐波失真)。建议研发团队在iSolarCloud智...
一种基于单电流传感器的电压源逆变器开路故障诊断新方法
A Novel Open-Circuit Fault Diagnosis Method for Voltage Source Inverters With a Single Current Sensor
Hao Yan · Yongxiang Xu · Jibin Zou · Yuan Fang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年10月
为降低成本、减小体积并提升恶劣环境下的可靠性,本文针对三相交流电机矢量控制系统,提出了一种基于单电流传感器重构相电流的电压源逆变器开路故障诊断新方法。该方法在实现电流重构的同时,有效识别了逆变器功率器件的开路故障。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器和储能变流器(PCS)产品线具有重要价值。通过单电流传感器实现故障诊断,不仅能显著降低硬件成本,还能在不增加额外传感器的情况下提升系统的可靠性与运维效率。建议研发团队评估该算法在PowerTitan及组串式逆变器中的集成可行性,特别是在空间受限或对成本敏感的户用及工商业...
单级LED驱动器通过单向电流补偿器实现无电解电容与无频闪运行
Single-Stage LED Driver Achieves Electrolytic Capacitor-Less and Flicker-Free Operation With Unidirectional Current Compensator
Peng Fang · Samuel Webb · Yan-Fei Liu · Paresh C. Sen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年7月
交流供电的LED驱动器在半个工频周期内存在输入输出能量不平衡问题。为实现无频闪运行,通常需使用能量密度高的电解电容进行缓冲,但这限制了驱动器的寿命。本文提出一种单向电流补偿器,旨在消除电解电容的使用,从而提升LED驱动系统的可靠性与寿命。
解读: 该文献探讨了通过电路拓扑创新替代电解电容以提升可靠性的技术路径。虽然阳光电源的核心业务聚焦于光伏逆变器、储能PCS及充电桩,而非LED驱动,但其“去电解电容”的设计理念对提升电力电子设备的寿命具有参考价值。在阳光电源的户用逆变器或充电桩产品中,若能通过类似的补偿电路减少对寿命瓶颈器件(如电解电容)的...
一种带纹波消除的单级原边控制离线式反激LED驱动器
A Single-Stage Primary-Side-Controlled Off-line Flyback LED Driver With Ripple Cancellation
Peng Fang · Ya-jie Qiu · Hongliang Wang · Yan-Fei Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年6月
本文提出了一种带纹波消除功能的单级原边控制LED驱动器。该方案在保持高功率因数、高效率和低成本的同时,实现了无频闪的LED驱动效果。相比传统的单级或两级LED驱动设计,该方案具有极强的竞争力。文中详细介绍了通过原边侧电压采样实现纹波抑制的控制策略。
解读: 该文献探讨的纹波消除技术和单级变换拓扑,主要应用于LED照明驱动领域。虽然与阳光电源核心的光伏逆变器(组串式/集中式)和储能系统(PowerTitan/PowerStack)在功率等级和应用场景上存在差异,但其核心的“纹波消除”控制策略及“单级变换”设计理念,对阳光电源户用光伏逆变器中的辅助电源设计...
一种带辅助开关的LLC变换器系列及其保持时间模式运行
An LLC Converter Family With Auxiliary Switch for Hold-Up Mode Operation
Hongliang Wang · Yang Chen · Peng Fang · Yan-Fei Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年6月
本文提出了一种用于保持时间(Hold-up mode)运行的新型半桥LLC谐振变换器系列(sLLC)。该拓扑通过在原边引入脉宽调制(PWM)辅助开关,实现了与同步整流的兼容,特别适用于低输出电压应用场景,并为能量传输提供了额外的充电路径。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统(如PowerStack、PowerTitan)及户用光伏逆变器中的DC-DC级具有重要参考价值。在储能PCS应用中,保持时间(Hold-up time)是提升系统可靠性和电网支撑能力的关键指标。该拓扑通过辅助开关优化了LLC在宽电压范围下的效率,有助于提升阳光电源产品在复...
带外部斜坡补偿的电流模式恒定导通时间控制的采样数据建模
The Sampled-Data Modeling for Current Mode Constant On-Time Control With External Ramp Compensation
Na Yan · Qidong Wang · Xin Li · Che Song 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
本文研究了带外部斜坡补偿的电流模式恒定导通时间(COT)控制的采样数据建模方法。以往模型仅考虑零斜坡补偿情况,本文发现引入斜坡补偿后,占空比扰动与采样时刻感测电流扰动之间的比值不再恒定,并提出了修正的采样数据模型,提高了COT控制在电力电子变换器中的稳定性分析精度。
解读: COT控制因其优异的瞬态响应能力,常被应用于阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能PCS产品中。然而,COT控制在宽输入电压范围或重载下易出现稳定性问题。本文提出的带斜坡补偿的采样数据建模方法,能更精确地预测系统稳定性边界,有助于研发团队在产品设计阶段优化补偿参数,提升变换器在复杂电网环境下的抗扰动能力...
一种带钳位电感的隔离型Buck-Boost变换器最优双移相控制策略
Optimal Dual-Phase-Shift Control Strategy of an Isolated Buck–Boost Converter With a Clamped Inductor
Fang Li · Yan Li · Xiaojie You · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年6月
本文提出了一种隔离型Buck-Boost变换器的最优双移相控制策略。通过理论分析,给出了输出电流与两个控制变量的三维关系图,并基于钳位电感的峰值电流确定了最优工作点,形成了最优控制轨迹。
解读: 该研究针对隔离型DC-DC变换器提出了优化的双移相控制策略,对阳光电源的储能变流器(PCS)产品线具有重要参考价值。在PowerTitan和PowerStack等储能系统中,DC-DC环节的效率和动态响应至关重要。通过引入钳位电感及优化移相控制,可有效降低开关损耗并抑制电压尖峰,从而提升变换器在宽电...
集成均温板的IGBT功率模块直接相变冷却技术在汽车应用中的研究
Direct Phase-Change Cooling of Vapor Chamber Integrated With IGBT Power Electronic Module for Automotive Application
Yiyi Chen · Bo Li · Xuehui Wang · Xin Wang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
在电动汽车领域,IGBT功率模块因功率密度提升面临严峻的散热挑战。本文提出一种集成均温板(Vapor Chamber)的直接相变冷却技术,旨在解决高热流密度下的散热瓶颈,提升功率电子模块的热可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩及储能变流器(PCS)业务具有重要参考价值。随着PowerTitan等储能系统和充电桩向高功率密度演进,传统水冷或风冷方案可能触及散热极限。集成均温板的相变冷却技术能显著降低IGBT结温,提升模块在极端工况下的可靠性与寿命。建议研发团队关注该技术在紧凑型高压充电模块中...
三电平Boost馈电单相逆变器的电容电压纹波互补控制及其增强型功率解耦能力
Capacitors Voltage Ripple Complementary Control on Three-Level Boost Fed Single-Phase VSI With Enhanced Power Decoupling Capability
Yan Zhang · Yanfei Huang · Peng Fang · Xiaoyang Gao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
针对单相逆变器直流侧与交流侧瞬时功率不平衡导致的二倍频(2ω)纹波问题,本文提出了一种三电平Boost馈电单相逆变器的电容电压纹波互补控制策略。该方法在不增加额外功率变换器或大容量电容的前提下,通过优化控制策略实现了增强的功率解耦能力,有效降低了系统成本与控制复杂度。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能PCS产品线具有重要参考价值。单相系统中的二倍频纹波一直是影响直流侧电解电容寿命及系统功率密度的瓶颈。通过采用该三电平Boost馈电拓扑及互补控制策略,阳光电源可以在不增加硬件成本的前提下,显著减小直流侧电容体积,从而提升户用逆变器的功率密度并延长整机寿命。...
一种具有真正单级功率转换和无频闪操作的多路复用纹波消除LED驱动器
A Multiplexing Ripple Cancellation LED Driver With True Single-Stage Power Conversion and Flicker-Free Operation
Peng Fang · Samuel Webb · Yang Chen · Yan-Fei Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年10月
尽管单级离线式LED驱动器具有低成本和高效率的优势,但其存在的双倍线频纹波导致的频闪问题限制了其在高质量照明中的应用。为解决该问题,本文提出了一种多路复用纹波消除(MRC)LED驱动器,在保持低成本和高效率的同时实现了无频闪照明。
解读: 该文献探讨的单级功率转换与纹波消除技术,在拓扑架构上与阳光电源的户用光伏逆变器及充电桩电源模块有一定共性。虽然阳光电源主营光伏与储能,但该研究中关于“单级变换”与“纹波抑制”的控制策略,可为公司在提升户用逆变器功率密度、降低输出电流纹波以及优化充电桩辅助电源设计方面提供技术参考。建议研发团队关注其多...
模拟季节性热储能的季节性动态在可再生能源系统全年调度中的应用
Modeling seasonal thermal storage dynamics in the year-round scheduling of renewable energy systems
Haiyang Jiang · Jiajun Luo · Yan Guo · Ershun Du 等8人 · Applied Energy · 2025年2月 · Vol.379
摘要 季节性热储能(STS)能够以热能形式长期储存可再生能源,从而有效缓解可再生能源供应与热负荷需求之间的季节性不匹配问题。本文建立了基于水体的STS温度分布模型,并考虑了储罐周围土壤隔热效应的影响。考虑到常用的荷电状态(SOC)模型在可再生能源系统调度问题中无法详细描述随时间变化的热损失过程,本文提出了一种温度场修正方法,用于校正调度结果。通过在Garver 6节点系统和HRP-38系统上开展三个案例研究,验证了所提方法相较于SOC模型在管理STS方面的更高精度。由于对热损失过程进行了更详细的...
解读: 该季节性热储能调度技术对阳光电源储能系统具有重要价值。论文提出的温度场修正方法可优化ST系列PCS的长周期储能调度策略,特别是在PowerTitan等大型储能系统中,通过精确建模热损耗动态过程,可提升可再生能源消纳率、降低弃电。该方法可集成至iSolarCloud平台,实现跨季节能量管理优化,为热电...
易于制造的类互补柔性反相器集成体异质结有机薄膜晶体管具有平衡的电子和空穴迁移率
Easily Manufactured Complementary-Like Flexible Inverters Integrating Bulk Heterojunction Organic Thin-Film Transistors With Well-Balanced Electron and Hole Mobilities
Haitian Wei · Zebing Fang · Yijie Lin · Zhenxiang Yan 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年11月
逻辑电路是从离散有机薄膜晶体管(OTFT)向集成电路(IC)发展的关键环节。开发低功耗且易于制造的逻辑电路是新兴柔性和可穿戴电子设备面临的一项重大挑战。在这项工作中,我们提出了一种通过简便制造工艺实现柔性逆变器的策略。该逆变器将两个相同的双极型OTFT串联集成,通过对栅极电介质和本体异质结沟道进行优化来提升其性能。采用聚苯乙烯(PS)/聚甲基丙烯酸甲酯双层栅极电介质,以兼顾OTFT的迁移率和工作电压。此外,提出并优化了由二元聚合物半导体组成的本体异质结沟道,以实现平衡的电子和空穴迁移率。优化后的...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项有机薄膜晶体管(OTFT)柔性逆变器技术虽然聚焦于微电子集成电路领域,但其核心创新理念对我司产品线具有启发性参考价值。 该研究通过双层栅介质工程和体异质结沟道优化,实现了电子和空穴迁移率的高度平衡(5.41×10⁻²和6.08×10⁻² cm²/V·s),构建出增益高...
采用电压安全带抑制肖特基型p-GaN栅HEMT漏极偏压诱导的阈值电压不稳定性
Suppression of Drain-Bias-Induced VTH Instability in Schottky-Type p-GaN Gate HEMTs With Voltage Seatbelt
Junting Chen · Haohao Chen · Yan Cheng · Jiongchong Fang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年2月
本文提出了一种经济高效的方法,用于抑制肖特基型 p 型氮化镓(GaN)栅高电子迁移率晶体管(HEMT)中漏极偏置引起的阈值电压( ${V} _{\text {TH}}$ )不稳定性。所提出的器件在栅极到漏极的访问区域内的介电层上有一个与源极相连的金属层,该金属层起到电压安全带的作用,将从漏极到 p-GaN 区域的电压耦合限制在一个确定的范围内。通过调整所提出结构中的介电层厚度,在漏极电压( ${V} _{\text {DS}}$ )为 400 V 时,p-GaN 区域所承受的电压电位被限制在 3...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项p-GaN栅极HEMT器件的阈值电压稳定性改进技术具有重要的战略价值。该技术通过创新的"电压安全带"结构,有效解决了GaN功率器件在高压应用中的核心痛点,这与我们在光伏逆变器和储能变流器领域对高可靠性功率半导体的需求高度契合。 在技术价值层面,该方案展现出三个关键优势...