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利用具有显著介电极化的高介电常数BaTiO3提升常关型AlGaN/GaN MOS-HEMT性能
Enhanced performance of normally-off AlGaN/GaN MOS-HEMTs taking advantage of extreme-k BaTiO3 with prominent dielectric polarization
Lin Hao · Ke Xu · Hui Guo · Pengfei Shao 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年8月 · Vol.127
本文报道了一种通过引入高介电常数（extreme-k）且具有显著介电极化的钛酸钡（BaTiO3）绝缘层来显著提升常关型AlGaN/GaN金属氧化物半导体高电子迁移率晶体管（MOS-HEMT）性能的新方法。BaTiO3的强极化效应有效增强了栅控能力，提高了器件的阈值电压稳定性和开关比。实验结果表明，该器件展现出优异的常关特性、低亚阈值摆幅和高跨导，同时漏电流抑制能力显著改善。该策略为实现高性能、高可靠性GaN基功率电子器件提供了新的技术路径。
解读: 该BaTiO3栅极工艺创新对阳光电源的GaN功率器件应用具有重要价值。通过提升GaN器件的阈值电压稳定性和开关特性,可显著优化SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的高频开关性能,提高系统功率密度。特别是在1500V高压系统中,改进的漏电流抑制能力有助于提升产品可靠性。这种高介电常数栅极技术也可用于...
客座编辑部：网络化微电网的网络安全与韧性
Guest Editorial Cybersecurity and Resilience of Networked Microgrids
Yu Wang · Charalambos Konstantinou · Quan Zhou · Yujian Ye 等8人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年11月 · Vol.62
本文为特刊导言，综述了47篇关于网络化微电网网络安全与韧性的高质量论文，涵盖主题分类、核心贡献及编委会构成，强调信息物理融合下微电网安全防护与故障自愈能力。
解读: 该文聚焦微电网在信息-物理耦合场景下的安全与韧性，直接支撑阳光电源PowerTitan、ST系列PCS及iSolarCloud平台在构网型（GFM）微网中的应用升级。建议强化PCS的黑启动能力、VSG动态响应与边缘侧安全协议集成，并在PowerTitan系统中嵌入轻量化入侵检测模块；同时推动iSol...
一种用于串联SiC MOSFET的通用短路检测与保护方案
A Universal Short-Circuit Detection and Protection Scheme for Series-Connected SiC MOSFETs
Ye Zhou · Liang Xian · Xu Wang · Dan Yang · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
在高功率变换器中，通过串联SiC MOSFET以提升电压等级并简化拓扑结构是一种有效方案。然而，除了正常开关过程中的动态电压均衡外，短路检测与保护同样至关重要。由于驱动时序偏差及器件间I-V特性的固有失配，串联器件的短路保护面临巨大挑战。本文提出了一种通用的短路检测与保护方案，旨在解决串联SiC MOSFET在故障工况下的可靠性问题。
解读: 该技术对阳光电源的高压组串式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直流侧电压（1500V及以上）演进，SiC器件的应用日益广泛。串联技术能有效降低对单管耐压等级的极端要求，但其带来的动态均压与短路保护难题是工程落地的瓶颈。该方案提出的保护机制可提...
功率模块结温波动参考值设计及其热管理研究
Design of Reference Junction Temperature Swing of Power Module for Thermal Management
Jun Zhang · Xiong Du · Cheng Qian · Yuyun Ye 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
热管理是提升功率模块寿命的有效手段，但会影响变换器性能。为平衡两者，本文提出了一种基于寿命消耗分布特性与热控制效率的参考结温波动设计策略，旨在优化功率模块的可靠性与系统运行效率。
解读: 该研究直接关系到阳光电源核心产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）中功率模块的寿命管理。通过优化结温波动设计，可在保证IGBT/SiC器件可靠性的前提下，提升变换器的功率密度与效率。建议研发团队将该策略集成至iSolarCloud智能运维平台，通过实时监测结温波动，实现对逆变器和储能P...
一种用于直流微电网的新型晶闸管断路器分析与设计
Analysis and Design of a Novel Thyristor-Based Circuit Breaker for DC Microgrids
Zhongzheng Zhou · Meng Chen · Jianguo Jiang · Dan Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
直流微电网因其在可再生能源、储能及电机驱动集成方面的优势而备受关注。然而，直流系统缺乏自然过零点，导致故障保护成为制约其广泛应用的关键挑战。本文提出了一种新型基于晶闸管的直流断路器，旨在解决直流微电网中的故障切断难题。
解读: 该研究针对直流微电网的故障保护难题，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流耦合微电网解决方案具有重要参考价值。随着直流侧电压等级的提升，快速可靠的故障切断技术是保障储能系统安全的核心。建议研发团队关注该新型晶闸管断路器在直流侧短路保护中的应用潜力，以优化PCS系统...
用于直流微电网保护的新型双向O-Z源断路器
Novel Bidirectional O-Z-Source Circuit Breaker for DC Microgrid Protection
Zhongzheng Zhou · Jiayan Jiang · Shu Ye · Dirui Yang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
本文提出了一种用于直流微电网保护的新型双向O-Z源断路器。该拓扑结构旨在解决直流微电网中故障电流切断难的问题，通过O型阻抗网络实现高效的能量转换与故障隔离，确保可再生能源与储能系统接入下的系统可靠运行。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微电网解决方案具有重要参考价值。直流微电网中故障电流的快速切断是保障储能系统安全的核心挑战。该O-Z源断路器拓扑具有双向导通能力，非常契合储能系统充放电双向流动的特性。建议研发团队评估该拓扑在PCS直流侧保护中的应用潜力...
用于高压SiC MOSFET串联电压平衡的可变关断栅极驱动技术
Variable Turn-OFF Gate Voltage Drive for Voltage Balancing of High-Speed SiC MOSFETs in Series-Connection
Ye Zhou · Liang Xian · Xu Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
针对串联SiC MOSFET电压不平衡问题，本文提出了一种高精度、自适应闭环控制的主动栅极驱动方案。针对Si基驱动芯片在纳秒级开关瞬态下的响应延迟限制，该研究通过优化关断栅极电压调节策略，有效解决了高压应用中器件串联的动态均压难题，提升了功率变换系统的可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统具有重要意义。随着光伏与储能系统向更高直流母线电压（如1500V及以上）发展，SiC MOSFET串联技术是提升功率密度和效率的关键。该研究提出的主动栅极驱动方案能有效解决高压串联下的均压难题，有助于阳光电源在下一代高...
一种不依赖边界元件的直流多端系统方向导引保护
A Setting-Less and Boundary-Element-Independent Directional Pilot Protection for Multiterminal HVDC Systems
Jiawei He · Mingyu Shao · Bohao Zhou · Zhongrun Xie 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
随着高压直流（HVDC）系统拓扑日益复杂，传统单端保护在缺乏线路边界时难以保证选择性。本文提出了一种不依赖边界元件的方向导引保护方案，旨在解决多端直流系统在复杂工况下的故障识别难题，提升直流输电系统的保护可靠性与灵活性。
解读: 该研究关注多端直流系统的故障保护技术，虽然阳光电源目前的核心业务聚焦于光伏逆变器和储能系统（如PowerTitan、ST系列PCS），但随着公司在大型地面电站及直流微网领域的深入，直流侧故障保护技术对于提升系统安全性至关重要。该技术方案可为阳光电源未来布局高压直流输电接口或大型储能电站直流侧保护提供...
用于串联SiC MOSFET电压平衡的栅漏放电补偿主动栅极驱动
Active Gate Drive With Gate–Drain Discharge Compensation for Voltage Balancing in Series-Connected SiC MOSFETs
Ye Zhou · Xu Wang · Liang Xian · Dan Yang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
针对串联碳化硅（SiC）MOSFET在关断过程中的电压不平衡问题，本文分析了栅漏放电偏差对电压不平衡比的影响及其根本原因。为此，提出了一种新型主动栅极驱动电路，通过补偿栅漏放电差异，有效提升了串联器件的电压均衡性能。
解读: 该技术对阳光电源的高压大功率产品线具有重要意义。在PowerTitan储能系统及大型集中式光伏逆变器中，为了提升系统电压等级以降低线损，常采用多器件串联技术。SiC MOSFET的引入虽提升了效率，但电压不平衡限制了其在高压场景的应用。该主动栅极驱动方案能有效解决串联均压难题，提升功率模块的可靠性与...
基于精确线性化的多变量感应电能传输系统仿射非线性控制
Affine Nonlinear Control of a Multivariate Inductive Power Transfer System With Exact Linearization
Chen Cheng · Ye Zhihao · Huang Jing · Yu Yanjuan 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
本文针对电动汽车感应电能传输（IPT）系统，提出了一种精确线性化算法及非线性控制方案，以应对系统工作点变化。通过将IPT系统次级侧等效为初级侧的反射电抗和电阻，利用精确线性化方法实现了系统的解耦控制，有效提升了动态响应性能和系统稳定性。
解读: 该文献探讨的IPT系统非线性控制技术与阳光电源的电动汽车充电桩业务具有一定的技术关联。虽然阳光电源目前主营传导式充电桩，但无线充电技术作为未来充电基础设施的重要演进方向，其核心的功率变换控制算法（如精确线性化与非线性解耦）可为公司在充电桩的高效能、高动态响应控制方面提供理论储备。建议研发团队关注该类...
一种用于五电平NNPP变换器中点电压控制的动态段交替SVPWM
A Dynamic-Segment-Alternating SVPWM for a Five-Level NNPP Converter With Neutral-Point Voltage Control
Shu Ye · Jianguo Jiang · Jiayan Jiang · Zhongzheng Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
多电平变换器的中点（NP）电位平衡是关键技术难点。本文揭示了七段式空间矢量脉宽调制（SVPWM）导致NP电位偏移的根本原因，并提出了一种基于五电平嵌套中点导向（NNPP）变换器的动态段交替SVPWM（DSA-SVPWM）策略，有效实现了中点电压平衡。
解读: 该技术针对多电平拓扑的中点平衡问题，对阳光电源的集中式逆变器及大型储能变流器（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着光伏和储能系统向更高电压等级和更高功率密度发展，多电平拓扑的应用日益广泛。该DSA-SVPWM算法能有效抑制中点电位波动，提升系统在复杂工况下的输出电能质量和功率器件可靠性...
高压直流系统中具有多功能特性的双向混合X型故障限流器
Bidirectional Hybrid X Shape FCL in HVdc System With Multifunctional Feature
Hang Zhou · Jiaxin Yuan · Pan Sun · Congtao Ye 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
针对高压直流（HVdc）系统中双向故障电流难以处理的问题，本文提出了一种新型混合X型故障限流器（HXFCL）。该装置利用磁耦合效应，集成了双向故障限流、快速断路及功率流调节功能，有效提升了直流电网的故障穿越能力与运行灵活性。
解读: 该技术主要针对高压直流输电领域，虽与阳光电源当前主流的组串式/集中式光伏逆变器及储能PCS产品线存在差异，但其核心的“故障限流”与“功率流调节”逻辑对未来大型光储电站直流侧保护及直流微网应用具有参考价值。随着阳光电源在大型地面电站及直流耦合储能系统（PowerTitan系列）的深入布局，该拓扑可作为...
一种用于集成电压调节器的新型薄膜级联矩阵耦合电感
A Novel Thin Film Cascade Matrix Coupled Inductor for Integrated Voltage Regulators
Ningning Wang · Hui Zhou · Zhengmin Zhang · Shanfeng Peng 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
本文提出了一种基于新型级联矩阵概念的片上集成薄膜耦合电感，适用于多相集成电压调节器（IVR）。该级联矩阵耦合（CMC）带状线电感实现了全相耦合配置，有效降低了IVR中的相电流纹波，并展现出优异的可扩展性和整洁的布局规划。
解读: 该技术主要针对芯片级集成电压调节器（IVR），属于功率电子领域的前沿微型化技术。对于阳光电源而言，目前的核心业务（光伏逆变器、储能系统、充电桩）主要集中在功率等级较高的电力电子变换，该技术在现阶段产品线中应用较少。但随着阳光电源在iSolarCloud智能运维平台及未来小型化、高功率密度功率模块研发...
基于小波包与LSTM的五电平嵌套NPP变换器故障诊断与容错控制
Fault Diagnosis and Tolerance Control of Five-Level Nested NPP Converter Using Wavelet Packet and LSTM
Shu Ye · Jianguo Jiang · Junjie Li · Yunlong Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年2月
五电平嵌套中点钳位（NPP）变换器具有高功率密度和鲁棒性，适用于高压大功率场景。然而，开关数量增加导致故障风险上升。本文提出一种结合小波包分解与长短期记忆网络（LSTM）的故障诊断与容错控制方法，有效提升了复杂多电平拓扑的运行可靠性。
解读: 该研究针对高压大功率多电平拓扑的故障诊断与容错控制，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。随着阳光电源产品向更高电压等级和更高功率密度演进，多电平拓扑的应用日益广泛，开关管故障诊断的复杂性随之增加。引入小波包与深度学习算法，可显著提升iSolarC...
考虑双重热循环的直驱永磁风力发电机变流器组件级可靠性评估及参数敏感性分析
Component-Level Reliability Assessment of a Direct-Drive PMSG Wind Power Converter Considering Two Terms of Thermal Cycles and the Parameter Sensitivity Analysis
Shuaichen Ye · Dao Zhou · Xiaoxian Yao · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
本文研究了2MW直驱永磁同步发电机全功率变流器的故障率及年度寿命损耗。重点评估了功率模块在不同热循环周期下的可靠性，并通过参数敏感性分析，揭示了影响变流器长期运行稳定性的关键因素，为风电变流器的设计优化与寿命预测提供了理论依据。
解读: 该研究直接契合阳光电源风电变流器业务的核心痛点。通过对功率模块热循环与可靠性的深入分析，阳光电源可优化变流器的热管理设计与功率器件选型，提升产品在复杂风场环境下的全生命周期可靠性。建议将该可靠性评估模型集成至iSolarCloud平台，实现风电变流器运行状态的实时监测与剩余寿命预测（RUL），从而降...
基于低频信号注入和估计励磁电流的绕线式同步起动/发电机低速区转子位置估计
Rotor Position Estimation Based on Low-Frequency Signal Injection and Estimated Main Field Current for Wound-Field Synchronous Starter/Generator in the Low-Speed Region
Xiaoke Zhang · Ningfei Jiao · Shuai Mao · Weiguo Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
针对航空绕线式同步起动/发电机在低速区因机械传感器可靠性问题及高频信号注入法失效的挑战，本文提出了一种基于低频信号注入和励磁电流估计的转子位置检测方法，有效解决了主电机可逆凸极性和高频衰减带来的控制难题。
解读: 该技术主要针对航空电机无传感器控制，与阳光电源的核心业务（光伏、储能、风电）存在一定技术跨度。但在风电变流器领域，针对永磁同步发电机或励磁发电机的无传感器控制算法具有参考价值。阳光电源在风电变流器产品中可借鉴其低速区位置估计的鲁棒性优化思路，提升发电机在极端工况下的启动性能和系统可靠性。此外，该算法...
超轻载条件下LLC谐振离子泵电源的PFM-PWM双模控制策略
PFM-PWM Dual-Mode Control Strategy for LLC Resonant Ion Pump Power Supplies Under Ultralight Load Conditions
Shanshan Jin · Songyang Zhao · Haixin Lu · Pingqing Zhou 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
针对离子泵在超高真空维持阶段的极轻载工况，传统谐振变换器面临频率失控和增益非线性问题。本文提出一种PFM-PWM混合控制策略，有效解决了轻载下的高压输出稳定性和鲁棒性调节难题。
解读: 该研究提出的PFM-PWM双模控制策略对于提升阳光电源在极宽负载范围下的DC-DC变换效率具有参考价值。在阳光电源的户用光伏储能系统（如PowerStack）及组串式逆变器中，DC-DC变换级在待机或极轻载工况下常面临效率低下或控制不稳的问题。该文献的控制思路可优化变换器在轻载下的动态响应与稳压精度...
具备纳秒级反向恢复与强浪涌电流能力的1.37 kV/12 A NiO/β-Ga2O3异质结二极管
1.37 kV/12 A NiO/β-Ga2O3 Heterojunction Diode With Nanosecond Reverse Recovery and Rugged Surge-Current Capability
Hehe Gong · Feng Zhou · Weizong Xu · Xinxin Yu 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
本文展示了一种NiO/Ga2O3 p-n异质结二极管（HJD），在实现快速反向恢复特性与强浪涌电流承受能力之间取得了优异平衡。该器件通过双层p-NiO结构设计，在1.37 kV的高压下表现出优异的动态性能与可靠性，为氧化镓功率电子技术的发展提供了重要参考。
解读: 氧化镓（Ga2O3）作为超宽禁带半导体，在未来高压、高效率功率变换领域具有巨大潜力。对于阳光电源而言，该技术目前处于前沿研究阶段，短期内主要影响组串式逆变器及PowerTitan储能变流器（PCS）中功率模块的选型演进。虽然目前SiC和GaN是主流，但Ga2O3在耐压和成本方面具备长期替代优势。建议...
具有98.5%转换效率和百万次过压耐受能力的1.95-kV斜面台面NiO/β-Ga2O3异质结二极管
1.95-kV Beveled-Mesa NiO/β-Ga2O3 Heterojunction Diode With 98.5% Conversion Efficiency and Over Million-Times Overvoltage Ruggedness
Feng Zhou · Hehe Gong · Weizong Xu · Xinxin Yu 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年2月
氧化镓（Ga2O3）功率二极管的发展受限于系统级应用性能评估与可靠性验证的缺失。本文通过将斜面台面NiO/Ga2O3 p-n异质结二极管（HJD）应用于500W功率因数校正（PFC）电路，验证了其在高压环境下的优异性能与可靠性，为该器件的商业化进程提供了关键支撑。
解读: 氧化镓作为超宽禁带半导体，在提升功率密度和耐压水平方面具有巨大潜力。对于阳光电源而言，该技术若实现商业化，可显著优化组串式逆变器及户用储能系统中的PFC级电路效率，进一步缩小功率模块体积。建议研发团队持续关注其在高温、高压下的长期可靠性表现，评估其在未来高压光伏系统及下一代高密度储能变流器（PCS）...
具有5.18 GW/cm²创纪录巴利加优值
BFOM）的2.41 kV垂直结构P-NiO/n-Ga2O3异质结二极管
Yuangang Wang · Hehe Gong · Yuanjie Lv · Xingchang Fu 等14人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
本文展示了采用复合终端结构（p-NiO结终端扩展JTE和小角度斜角场板BFP）的高性能p-NiO/β-Ga2O3异质结二极管。通过引入p-NiO JTE结构，器件击穿电压从955V提升至1945V，结合BFP技术进一步实现了2.41kV的击穿电压及5.18 GW/cm²的巴利加优值，展现了氧化镓器件在高压功率电子领域的巨大潜力。
解读: 氧化镓（Ga2O3）作为超宽禁带半导体，其理论击穿场强远超SiC和GaN，是未来高压功率器件的重要演进方向。对于阳光电源而言，该技术若实现产业化，将显著提升组串式光伏逆变器和PowerTitan系列储能变流器（PCS）的功率密度与效率，并降低散热系统成本。建议研发团队持续跟踪氧化镓材料的晶圆制备工艺...
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