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材料创新与界面工程协同优化以缓解高功率氮化镓基蓝光激光二极管中的COD
Synergistic optimization of material innovation and interface engineering for COD mitigation in high-power GaN-based blue laser diodes
Qiangqiang Guo · Shuiqing Li · Heqing Deng · Zhibai Zhong 等7人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127
针对高功率GaN基蓝光激光二极管中常见的灾变性光学损伤(COD)问题,本文提出了一种材料创新与界面工程协同优化的策略。通过改进电子阻挡层设计并引入高Al组分渐变层,有效抑制了电子泄漏并提升了空穴注入效率;同时优化p型欧姆接触界面,显著降低了接触电阻与界面缺陷密度。实验结果表明,该协同优化方法大幅提高了器件的COD阈值与可靠性,为高性能激光二极管的开发提供了关键技术路径。
解读: 该研究在GaN器件COD可靠性提升方面的创新对阳光电源的高频化产品布局具有重要参考价值。通过材料与界面优化提升的GaN器件可靠性,可直接应用于新一代SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的高频DC/DC模块,以及车载OBC等对功率密度要求较高的产品。特别是其提出的界面工程优化方法,有助于提升阳光电源...
具有厚AlN势垒的AlN/GaN基HEMT器件在低压射频前端应用中表现出优异的功率与噪声性能
Thick-AlN-barrier AlN/GaN-based HEMTs with superior power and noise performance for low-voltage RF front-end applications
Haochen Zhang · Mingshuo Zhang · Hu Wang · Xinchuan Zhang 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
本文报道了一种基于厚AlN势垒的AlN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT),适用于低压射频前端电路。通过优化AlN势垒层厚度,显著提升了器件的二维电子气密度与输运特性,在低工作电压下实现了高饱和电流与优异的射频功率增益。同时,器件表现出极低的最小噪声系数,归因于增强的沟道电场均匀性与抑制的短沟道效应。该HEMT在3 V以下供电时仍保持高性能,适用于5G及物联网等低功耗无线通信系统。
解读: 该AlN/GaN HEMT技术对阳光电源的功率器件升级具有重要参考价值。厚AlN势垒结构在低压条件下实现的高功率密度和低噪声特性,可应用于新一代SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的射频控制电路,提升系统EMI性能。特别是在3V以下的低压工作特性,适合优化车载OBC和充电桩等对功耗敏感的产品的通信...
SiC MOSFET多芯片并联功率模块热网络模型的快速修正方法
Fast Correction Method for Thermal Network Models of Multi-Chip Parallel Power Modules
Qian Luo · Yi Li · Bin Zhao · Peng Sun 等7人 · IET Power Electronics · 2025年5月 · Vol.18
本文提出了一种考虑热扩散与热耦合效应的SiC MOSFET多芯片并联热网络模型快速修正方法。该方法能够高效准确地评估功率模块内并联芯片的结温,显著提升热网络模型的预测精度,为功率模块的热设计与散热性能优化提供有力指导。
解读: 该SiC MOSFET多芯片并联热网络快速修正方法对阳光电源功率模块设计具有重要价值。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中,多芯片并联SiC模块广泛应用于提升功率密度,但热耦合效应导致的芯片温度不均衡直接影响系统可靠性。该方法可精准预测各芯片结温分布,优化PowerTitan大型储能系统的散热...
高压平面变压器绕组损耗的建模与评估
Modeling and Evaluation of Winding Loss for High-Voltage Planar Transformer
Hanyu Liu · Kai Sun · Zheyuan Yi · Guoen Cao 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
精确评估绕组损耗对平面变压器的优化设计至关重要。本文提出一种改进的一维模型,以解决高压绝缘条件下平面变压器损耗计算误差问题。该增强型一维模型可准确计算横向电流分布及绕组损耗,并通过有限元分析(FEA)验证其准确性。基于该模型,进一步评估平面绕组损耗并实现高压平面变压器的优化设计。采用部分交错和不等宽PCB绕组等特殊结构以最大化PCB绝缘能力。实验样机功率密度达14 kW/L,绝缘电压为10 kV,绕组损耗降低41%,验证了所提模型指导下优化设计的有效性。
解读: 该高压平面变压器绕组损耗建模技术对阳光电源高频隔离型产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中,高压隔离变压器是DC/DC变换环节的核心部件,该改进型一维模型可精确计算部分交错和不等宽绕组结构的损耗分布,指导平面变压器优化设计,实现功率密度提升和效率优化。对于1500V光伏系统的SG逆变器和车载O...
基于原位形成AgIn₂涂层的铟热界面材料无助焊剂键合技术研究
Investigation on Indium Thermal Interface Materials Fluxless Bonding Technology via In Situ Formed AgIn₂ Coating
Jing Wen · Yi Fan · Guoliao Sun · Jinyang Su 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2024年12月
铟(In)是高功率中央处理器(CPU)芯片广泛采用的焊料热界面材料(TIM1),这主要是因为它能提升散热性能。然而,在焊球回流过程中,被困在铟焊料内的有机助焊剂残留物会释放气体,导致铟TIM1中产生大量空洞(空洞率约35%),这限制了其在先进球栅阵列(BGA)封装中的应用。在本文中,为实现无助焊剂铟回流并获得低空洞率的铟TIM1,在厚铟TIM1表面电镀一层薄银(Ag)层,以原位生成AgIn₂涂层,该涂层可防止铟氧化。因此,回流过程中无需使用助焊剂去除焊料的氧化层。经过一次铟回流和三次焊球回流后,...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项铟基无助焊剂热界面材料技术具有重要的应用价值。在光伏逆变器和储能系统中,功率半导体器件(如IGBT、SiC MOSFET)的散热性能直接影响系统的可靠性和功率密度。随着我们产品向更高功率密度和更严苛环境应用发展,传统TIM材料的空洞问题(35%空洞率)严重制约了散热效率...
T型三电平LLC谐振变换器在交替模式下的平滑最优轨迹与电压平衡控制
Smooth Optimal Trajectory and Voltage Balancing Control for T-Type Three-Level LLC Resonant Converter in Alternating Mode
Zhigang Yao · Linglong Jiang · Tengfei Sun · Ziheng Xiao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
T 型三电平 LLC 变换器将两电平拓扑的低传导损耗优势与三电平拓扑的低开关电压应力特点相结合。然而,由于在以往研究中,该变换器的电压增益不如全桥和堆叠半桥 LLC 变换器宽,因此它并未得到应有的关注。本文提出了一种适用于 T 型 LLC 变换器的上下半桥交替(AUL - HB)模式,以实现 0.25 的增益。AUL - HB 模式在模式切换和电容电压平衡方面存在挑战。为解决这些问题,本文开发了一种无需额外传感器的简单轨迹控制方法,以消除模式切换期间的浪涌电流和电压尖峰,确保平稳快速的过渡。此外...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,该论文提出的T型三电平LLC谐振变换器技术具有显著的应用价值。该技术通过交替上下半桥(AUL-HB)模式实现了0.25的电压增益,有效拓展了传统增益范围,这对我们在光伏逆变器和储能系统中面临的宽范围电压变换需求具有重要意义。 在光伏发电场景中,组串电压随光照条件和温度变化...
通过多功能单片保护电路提高GaN功率HEMT的稳定性
Stability Improvement of GaN Power HEMT by a Multifunctional Monolithic Protection Circuit
Qihao Song · Xin Yang · Bixuan Wang · Everest Litchford 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文提出了一种与氮化镓(GaN)功率高电子迁移率晶体管(HEMT)单片集成的栅极静电放电(ESD)保护电路。除了增强栅极在ESD事件中的鲁棒性外,该多功能电路还能提高功率HEMT在正常开关操作时导通电阻($R_{ON}$)和阈值电压($V_{TH}$)的稳定性。这种改进的实现方式是在关断状态下钳位HEMT的负栅极偏置($V_{G}$),而负栅极偏置是功率p型栅极GaN HEMT中$R_{ON}$和$V_{TH}$不稳定的关键原因。本文搭建了一个电路装置,用于原位监测动态$R_{ON}$及其从第一...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项GaN功率HEMT单片集成保护电路技术具有重要的战略价值。作为光伏逆变器和储能变流器的核心功率器件,GaN HEMT因其高开关频率、低导通损耗和高功率密度特性,是实现系统小型化和效率提升的关键技术路径。 该研究解决的核心痛点直接关系到我们产品的可靠性表现。在光伏逆变器...
高频无线电力传输技术特刊主编寄语
Guest Editorial Special Issue on High-Frequency Wireless Power Transfer Technology
Fei Lu · Grant Covic · Shu Yuen Ron Hui · Fernando Briz · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
无线电力传输WPT技术在交通电气化、电网、消费电子、医疗和太空等众多新兴应用中日益关键。其非接触特性在脏污或超洁净、高温、水下、地下和外太空等恶劣环境条件下具有优势。当前WPT系统性能与开关频率、耦合度、初次级磁元件伏安需求和组件质量密切相关,这些是功率容量、功率密度和效率的关键决定因素。为提升WPT技术运行安全性和可靠性,抑制和消除高频磁场引起的电磁干扰EMI和电动势EMF问题至关重要。该特刊从74篇投稿中录用31篇,涵盖高频谐振变换器技术、高频电磁场约束与发射抑制、抗失调与传输距离增强、高频...
解读: 该高频WPT特刊对阳光电源无线充电技术发展有全面指导价值。特刊涵盖的多MHz IPT系统、SiC全桥逆变器和三相高频IPT系统与阳光新能源汽车OBC无线充电模块的技术路线一致。高频电磁场约束和EMI/EMF抑制技术为阳光无线充电产品满足安全标准提供了解决方案。抗失调和传输距离增强技术(圆柱螺线管耦合...