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具有阳极自对准台面终端的金刚石垂直肖特基势垒二极管实现超过450 V的击穿电压
Over 450 V breakdown voltage in diamond vertical Schottky barrier diodes with anodic self-aligned mesa termination
Xixiang Zhao · Shumiao Zhang · Guoqing Shao · Qi Li 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年7月 · Vol.127
本文报道了一种采用阳极氧化自对准台面终端结构的金刚石垂直肖特基势垒二极管，实现了超过450 V的高击穿电压。该终端结构通过电化学阳极氧化工艺形成，有效钝化台面侧壁并抑制表面电场集中，显著提升器件的耐压能力。器件采用n型衬底上的金刚石外延层制备，具备低泄漏电流和良好整流特性。该方法无需高精度光刻，工艺简单且与金刚石材料兼容性好，为高性能金刚石功率器件的规模化制备提供了可行路径。
解读: 该金刚石肖特基二极管技术对阳光电源的功率器件升级具有重要参考价值。450V以上的高击穿电压特性可应用于SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的功率模块设计，尤其适合1500V高压系统。阳极自对准台面终端工艺的低成本优势与阳光电源追求的规模化生产理念契合。该技术启发我们在SiC/GaN功率器件的终端结...
一种用于单直流负母线电流传感器的三相电流重构混合SVPWM技术
A Mixed SVPWM Technique for Three-Phase Current Reconstruction With Single DC Negative Rail Current Sensor
Yongpeng Shen · Qiancheng Wang · Dongqi Liu · Yanfeng Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
单电流传感器技术（SCSO）因能降低电机驱动系统的成本和体积而备受关注。然而，在传统空间矢量脉宽调制（SVPWM）下，扇区边界和低调制区域存在电流重构不可观测区，影响采样精度。本文提出一种混合SVPWM技术，旨在解决上述区域的电流重构难题，提升采样准确性。
解读: 该技术通过优化SVPWM算法，仅利用单电流传感器即可实现高精度的三相电流重构，这对于阳光电源的户用光伏逆变器及电动汽车充电桩产品线具有极高的应用价值。在追求极致成本控制和紧凑化设计的户用逆变器中，该方案可有效减少电流传感器数量，降低硬件成本并缩小体积。同时，该算法对低调制区域的优化，有助于提升充电桩...
PCB过孔与焊盘的热建模及设计优化
Thermal Modeling and Design Optimization of PCB Vias and Pads
Yanfeng Shen · Huai Wang · Frede Blaabjerg · Hui Zhao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
本文探讨了安装在PCB上的微型功率半导体器件的散热问题，重点分析了PCB过孔、铜焊盘及散热器的冷却作用。针对目前半导体厂商及研究人员在PCB热设计建议中存在的不一致与非最优问题，本文提出了优化设计方案，旨在为电力电子工程师提供更准确的热设计指导。
解读: 该研究直接关系到阳光电源全线产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统、充电桩等）的核心功率密度提升与可靠性设计。随着功率模块集成度提高，PCB热管理成为限制功率密度的瓶颈。通过优化PCB过孔与焊盘的热设计，可有效降低功率器件（如SiC/IGBT模块）的结温，从而提升产品在极端工况下的寿命与...
一种改进的电感寄生电容模型
An Improved Stray Capacitance Model for Inductors
Zhan Shen · Huai Wang · Yanfeng Shen · Zian Qin 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
本文提出了一种改进的电感寄生电容解析模型。该模型综合考虑了绕组与磁芯中心柱、侧柱及磁轭之间的电容。随着磁芯窗口利用率的提高，后两者在总电容中占比显著增加。文中推导了浮空磁芯/屏蔽层的电位，为高频磁性元件设计提供了理论支撑。
解读: 电感是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan及PowerStack储能变流器中的核心磁性元件。随着功率密度提升和开关频率增加，寄生电容导致的EMI问题及高频损耗日益突出。该模型能更精确地预测电感寄生参数，有助于优化磁性元件设计，减少高频振荡，提升逆变器与PCS的电磁兼容性（EMC）表现。建议研发...
一种功率半导体器件的变换器级通态电压测量方法
A Converter-Level on-State Voltage Measurement Method for Power Semiconductor Devices
Yingzhou Peng · Yanfeng Shen · Huai Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
本文提出了一种变换器级测量方法，仅需单个电路即可测量单相逆变器中所有功率半导体的通态电压。该方法通过连接至各桥臂中点而非单个器件的两端，显著降低了电路复杂度，在功率器件状态监测与可靠性评估方面具有应用潜力。
解读: 该技术对于阳光电源的组串式逆变器及户用逆变器产品线具有重要价值。通过简化通态电压测量电路，公司可在不增加硬件成本的前提下，实现对IGBT/SiC模块健康状态的实时监测与故障预警。这不仅能提升iSolarCloud智能运维平台的故障诊断精度，还能为预防性维护提供数据支撑，从而降低运维成本，提升产品全生...
一种适用于宽电压增益范围的双向谐振DC-DC变换器
A Bidirectional Resonant DC–DC Converter Suitable for Wide Voltage Gain Range
Yanfeng Shen · Huai Wang · Ahmed Al-Durra · Zian Qin 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年4月
本文提出了一种适用于宽电压增益范围（如储能系统）的新型双向谐振DC-DC变换器。该变换器解决了传统谐振变换器电压增益范围窄的问题，并在宽工作电压范围内实现了高效率。通过配置全桥模式和半桥模式实现该功能。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）具有重要参考价值。储能电池组在充放电过程中电压波动较大，传统的DAB或LLC变换器在宽电压范围内往往难以兼顾效率与增益。该拓扑通过全桥/半桥模式切换，能显著提升PCS在电池全电压范围内的转换效率，降低散热压力，提升系统功率...
一种用于宽输入电压范围的混合移相控制改进型双有源桥变换器
A Modified Dual Active Bridge Converter With Hybrid Phase-Shift Control for Wide Input Voltage Range
Yanfeng Shen · Xiaofeng Sun · Wuying Li · Xiaoying Wu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年1月
本文提出了一种改进型双有源桥（DAB）变换器，通过在变压器中心抽头与输出电容中点间引入小电感，有效拓宽了输入电压范围。同时，配合混合移相（HPS）控制策略，实现了全工作范围内功率开关的零电压开关（ZVS）导通，显著降低了开关损耗。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack及ST系列PCS）具有极高价值。储能系统在电池电压波动范围大时，DAB变换器是实现高效DC-DC变换的核心。该改进型拓扑通过优化软开关特性，能显著提升PCS在宽电压范围下的转换效率，降低散热压力，从而提升整机功率密度。建议研发团...
一种用于光伏微型逆变器的双模式整流器1-MHz串联谐振DC-DC变换器
A 1-MHz Series Resonant DC–DC Converter With a Dual-Mode Rectifier for PV Microinverters
Yanfeng Shen · Huai Wang · Zhan Shen · Yongheng Yang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年7月
光伏输出电压随工况变化范围广，要求光伏变换器在宽输入电压范围内保持高效率。本文提出了一种适用于光伏微型逆变器的新型串联谐振DC-DC变换器，通过引入双模式整流器，优化了宽范围电压下的转换效率。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏及微型逆变器产品线具有重要参考价值。随着户用光伏对功率密度和转换效率的要求日益提升，1-MHz高频化设计是实现小型化的关键路径。文中提出的双模式整流器拓扑能够有效解决光伏组件在阴影遮挡或低辐照度下的宽电压输入效率损失问题。建议研发团队关注该拓扑在下一代高功率密度微型逆变器中...
考虑栅漏电容非线性的SiC MOSFET串扰峰值预测算法
A Predictive Algorithm for Crosstalk Peaks of SiC MOSFET by Considering the Nonlinearity of Gate-Drain Capacitance
Hong Li · Yanfeng Jiang · Zhidong Qiu · Yuting Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
本文提出了一种精确预测SiC MOSFET串扰峰值的算法，该算法首次考虑了栅漏电容（Cgd）的非线性特性。通过对Cgd微分表达式的分析，该方法能更准确地指导SiC MOSFET驱动电路与保护电路的设计，有效提升电力电子系统的可靠性。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩中大规模应用SiC MOSFET以提升功率密度和效率，串扰问题成为影响系统可靠性的关键挑战。该算法通过精确建模Cgd非线性，能够优化驱动电路设计，减少误导通风险，从而提升阳光电源核心功率模块的抗干扰能力。建议研发团队将其集成至驱...
基于改进变分模态分解与小波变换的DC-DC变换器共存吸引子识别及动力学特性量化
Identifying Coexisting Attractors and Quantifying Dynamics Characteristics of DC–DC Converter Based on Improved Variational Mode Decomposition and Wavelet Transform
Xinyue Geng · Fan Xie · Bo Zhang · Dongyuan Qiu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
DC-DC变换器作为非线性系统，常表现出分岔、混沌及共存吸引子等非线性行为，严重影响系统可靠性。本文提出了一种基于改进变分模态分解（VMD）与小波变换的方法，用于识别并量化这些非线性特征，旨在提升电力电子变换器的运行稳定性与可靠性。
解读: 该研究针对DC-DC变换器的非线性动力学特性，对于阳光电源的组串式光伏逆变器（内置DC-DC升压电路）及储能变流器（双向DC-DC）具有重要意义。在复杂电网环境下，变换器易出现混沌振荡，影响系统稳定性。通过引入改进的VMD与小波变换算法，可集成至iSolarCloud智能运维平台，实现对逆变器内部电...
基于扩展卡尔曼滤波与自适应线性自抗扰控制的连续波脉冲发生器双自由度策略
Double DOF Strategy for Continuous-Wave Pulse Generator Based on Extended Kalman Filter and Adaptive Linear Active Disturbance Rejection Control
Zhenyu Yang · Zhidan Yan · Yunfeng Lu · Weiliang Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
永磁同步电机（PMSM）在连续波脉冲发生器中应用广泛，但常受负载冲击和测量分辨率限制。本文提出一种结合扩展卡尔曼滤波（EKF）与自适应线性自抗扰控制（LADRC）的双自由度控制策略，有效提升了系统的抗扰动能力与控制精度。
解读: 该研究提出的EKF与自适应LADRC控制策略，在提升电机控制精度和抗负载扰动方面具有显著优势。对于阳光电源而言，该技术可应用于风电变流器及储能系统中的PCS电机驱动控制模块，特别是在应对复杂电网环境下的负载波动时，能有效提升系统运行的平稳性与鲁棒性。建议研发团队关注该算法在复杂工况下的动态响应优化，...
用于宽输入范围应用的定频PWM控制双桥LLC谐振变换器
Dual-Bridge LLC Resonant Converter With Fixed-Frequency PWM Control for Wide Input Applications
Xiaofeng Sun · Xiaohua Li · Yanfeng Shen · Baocheng Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
本文提出了一种适用于宽输入电压范围的“双桥（DB）LLC谐振变换器”。该拓扑通过集成半桥（HB）与全桥（FB）LLC电路，实现了定频PWM控制，其输入电压调节范围可达最小输入电压的两倍。相比传统的变频（PFM）控制方案，该拓扑在效率和控制复杂度上具有显著优势。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及户用光伏逆变器具有重要参考价值。在储能PCS中，电池电压随SOC变化范围大，传统的PFM控制在宽电压范围下效率波动明显。采用该定频PWM控制的双桥LLC拓扑，可有效优化变换器在宽电压输入下的效率表现，简化磁性元件设计并降低E...
通过直流阻断电容电压控制实现宽高效范围的双有源桥变换器
A Dual Active Bridge Converter With an Extended High-Efficiency Range by DC Blocking Capacitor Voltage Control
Zian Qin · Yanfeng Shen · Poh Chiang Loh · Huai Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年7月
双有源桥（DAB）变换器在输入输出电压相等时效率最优，但电压失配会导致硬开关和循环功率增加，从而降低效率。本文提出了一种新的调制方案，通过控制直流阻断电容电压，有效拓宽了DAB变换器的高效运行范围，解决了电压波动下的效率下降问题。
解读: DAB变换器是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及直流耦合光储一体化方案中的核心拓扑。该研究提出的通过直流阻断电容电压控制来优化DAB效率的方法，对于提升储能变流器（PCS）在宽电压范围下的转换效率具有直接参考价值。特别是在电池组电压随SOC变化较大的应用场景中，该...
基于双栅器件技术的p-GaN功率HEMT单片集成双向栅极ESD保护方案
Monolithically Integrated Bidirectional Gate ESD Protection Scheme of p-GaN Power HEMT by Dual-Gate Device Technology
Yanfeng Ma · Sheng Li · Mingfei Li · Weihao Lu 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
本文提出了一种用于p-GaN功率高电子迁移率晶体管（HEMT）的单片集成双向栅极静电放电（ESD）保护方案。设计采用双栅HEMT作为放电管，在几乎不牺牲器件性能的前提下，将正向/反向传输线脉冲失效电流从0.156 A/0.08 A显著提升至1.36 A/5.26 A。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及微型逆变器领域对高功率密度和高效率的追求，GaN器件的应用日益广泛。该研究提出的单片集成ESD保护方案有效解决了GaN器件栅极脆弱的痛点，显著提升了器件在复杂工况下的静电耐受能力和可靠性。建议研发团队关注该双栅结构在提升功率模块鲁棒性方面的潜力，特别是在高频化、小型化的...
基于双栅器件技术的p-GaN功率HEMT单片集成双向栅极ESD保护方案
Monolithically Integrated Bidirectional Gate ESD Protection Scheme of p-GaN Power HEMT by Dual-Gate Device Technology
Yanfeng Ma · Sheng Li · Mingfei Li · Weihao Lu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
本文提出了一种用于 p - 氮化镓（p - GaN）功率高电子迁移率晶体管（HEMT）的单片集成双向栅极静电放电保护方案，其中双栅极 HEMT 被设计为放电晶体管。采用该保护方案后，正向/反向传输线脉冲失效电流从 0.156 A/0.08 A 提高到 1.36 A/5.26 A，且几乎不牺牲 p - GaN 功率 HEMT 的性能。由于双栅极器件通过共享漂移区具备双向开关特性，该方案仅需一个放电晶体管；因此，与具有相同保护能力的现有方案相比，该保护方案的面积可有效节省 40.8%。
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项p-GaN功率HEMT的双向栅极静电放电（ESD）保护技术具有重要的战略价值。GaN功率器件因其高频、高效、高功率密度特性，正成为光伏逆变器和储能变流器等核心产品实现小型化、轻量化的关键技术路径。 该技术通过双栅结构实现单管双向保护，将正向/反向TLP失效电流分别提升...