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基于HfAlOx电荷俘获层介质与原位O3处理的InAlN/GaN MIS-HEMT器件栅极漏电流和击穿电压的改善
Improved gate leakage current and breakdown voltage of InAlN/GaN MIS-HEMTs by HfAlOx-based charge-trapping layer dielectric and _in situ_ O3 treatment
Fangzhou Du · Yang Jiang · Hong Kong · Peiran Wang 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
本文报道了一种通过引入HfAlOx基电荷俘获层介质并结合原位O3处理，显著改善InAlN/GaN金属-绝缘体-半导体高电子迁移率晶体管（MIS-HEMT）性能的方法。该工艺有效抑制了栅极漏电流，同时提升了器件的击穿电压。HfAlOx层可捕获界面正电荷，降低电场峰值，而原位O3处理则优化了介质/半导体界面质量，减少缺陷态密度。实验结果表明，器件的栅极泄漏电流显著降低，反向击穿电压大幅提高，为高性能GaN基功率器件的研制提供了可行的技术路径。
解读: 该研究的HfAlOx介质与O3处理工艺对阳光电源的GaN功率器件开发具有重要参考价值。通过降低栅极漏电流和提高击穿电压,可显著提升GaN器件在高频应用场景下的可靠性,特别适用于SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的高频DC-DC模块。该技术可优化阳光电源产品的功率密度和转换效率:在光伏逆变器中可实...
一种用于开关磁阻电机驱动的低电容需求集成多端口功率变换器
An Integrated Multiport Power Converter With Small Capacitance Requirement for Switched Reluctance Motor Drive
Wen Cai · Fan Yi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年4月
本文提出了一种用于开关磁阻电机（SRM）的集成多端口变换器，旨在降低直流母线电容需求。传统SRM驱动器基于非对称半桥，需大电容吸收电流换相产生的瞬态能量。该拓扑通过引入多端口结构，有效减少了对直流母线电容的依赖，提升了系统集成度与功率密度。
解读: 该研究聚焦于电机驱动拓扑优化及无源器件（电容）的减量化设计，核心逻辑在于通过拓扑创新提升功率密度。虽然阳光电源目前的核心业务集中在光伏逆变器、储能PCS及风电变流器，而非开关磁阻电机驱动，但其“多端口集成”与“电容减量化”的设计理念对阳光电源的储能变流器（如PowerTitan系列）及电动汽车充电桩...
一种用于开关磁阻电机驱动的准Z源集成多端口功率变换器，旨在降低电容需求并实现宽调速范围
A Quasi-Z-Source Integrated Multiport Power Converter as Switched Reluctance Motor Drives for Capacitance Reduction and Wide-Speed-Range Operation
Fan Yi · Wen Cai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年11月
本文提出了一种用于开关磁阻电机（SRM）驱动的准Z源集成多端口变换器（ZIMPC），旨在减少直流母线电容并实现宽调速范围。传统SRM驱动采用多相不对称半桥（ASHB）拓扑，需大容量电解电容吸收换相瞬态能量。该方案通过准Z源网络优化了能量转换，提升了系统功率密度与可靠性。
解读: 该文献提出的准Z源多端口拓扑主要针对开关磁阻电机驱动，虽然与阳光电源核心的光伏逆变器和储能PCS产品线存在差异，但其核心技术点——通过拓扑优化减少直流侧电解电容，对提升阳光电源产品（如PowerTitan储能系统或组串式逆变器）的功率密度和长寿命设计具有参考价值。电解电容是影响逆变器寿命的关键瓶颈，...
用于锂电池行为仿真的恒相位元件时域建模
Time-Domain Modeling of Constant Phase Elements for Simulation of Lithium Battery Behavior
Chun-Sing Cheng · Henry Shu-Hung Chung · Ricky Wing-Hong Lau · Kelvin Yi-Wen Hong · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年8月
本文提出了一种用于模拟锂电池在任意充放电曲线下时域响应的计算模型。该方法通过建立描述恒相位元件（CPE）时域电压-电流特性的数学模型，结合多个串联CPE及电荷转移电阻，实现了对电池复杂动态行为的精确建模与仿真。
解读: 该研究对阳光电源的PowerTitan和PowerStack等储能系统具有重要价值。通过引入CPE模型，BMS（电池管理系统）能更精准地模拟电池在复杂工况下的电化学动态响应，从而优化SOC/SOH估计算法，提升电池运行的安全性与寿命。此外，该建模方法可辅助PCS（储能变流器）的控制策略设计，特别是在...
一种考虑谐波剩余容量与基波负载工况的分布式非线性谐波功率分配方案
A Decentralized Nonlinear Harmonic Power Sharing Scheme Considering Harmonic Residual Capacity and Working Conditions of Fundamental Load
Xiao Zhang · Hao Yi · Ya Wen · Zhenxiong Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
本文针对孤岛微电网中的谐波功率分配问题，提出了一种分布式非线性控制方案。该方法在解决传统虚拟阻抗/导纳策略中谐波分配精度与电能质量之间权衡问题的同时，进一步优化了逆变器的容量利用率，提升了微电网在复杂负载工况下的运行可靠性。
解读: 该研究对于阳光电源的构网型（Grid-Forming）逆变器及微电网解决方案具有重要参考价值。在PowerTitan等储能系统及组串式逆变器应用于弱电网或离网场景时，谐波治理是提升电能质量的关键。该分布式控制策略有助于优化多机并联运行时的谐波分配，避免单机过载，从而提升系统整体的可靠性与容量利用率。...
基于集成多端口功率变换器的电动汽车电池驱动开关磁阻电机/发电机驱动系统的建模、控制与无缝切换
Modeling, Control, and Seamless Transition of the Bidirectional Battery-Driven Switched Reluctance Motor/Generator Drive Based on Integrated Multiport Power Converter for Electric Vehicle Applications
Fan Yi · Wen Cai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年1月
本文提出了一种基于集成多端口功率变换器（IMPC）的电池驱动开关磁阻电机（SRM）通用控制方法，旨在解决电动汽车应用中电流换相引起的功率纹波问题，提升系统效率并降低散热需求，实现双向功率流的平滑切换。
解读: 该研究关注电动汽车驱动系统中的多端口功率变换与双向功率流控制，与阳光电源的电动汽车充电桩业务具有技术关联性。虽然阳光电源目前侧重于大功率充电桩及光储充一体化解决方案，但文中提到的集成多端口变换技术（IMPC）对于提升充电桩的功率密度、优化多能源接口（如光伏、储能、充电）的协同控制具有参考价值。建议研...
非对称与双沟槽SiC MOSFET在雪崩条件下的失效模式研究
Investigation and Failure Mode of Asymmetric and Double Trench SiC mosfets Under Avalanche Conditions
Xiaochuan Deng · Hao Zhu · Xuan Li · Xing Tong 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
本文通过实验与有限元仿真，研究了来自两家厂商的1200V非对称及双沟槽碳化硅（SiC）MOSFET在单脉冲非钳位感性开关（UIS）应力下的表现。分析了雪崩时间随雪崩能量的变化规律，以及临界雪崩能量对温度的依赖性，揭示了其失效机理。
解读: 随着阳光电源在组串式光伏逆变器及PowerTitan等储能系统中大规模应用1200V SiC MOSFET，器件的鲁棒性直接决定了系统可靠性。本文研究的UIS雪崩失效模式对逆变器在极端电网波动或短路故障下的保护策略设计具有重要指导意义。建议研发团队参考该失效机理，优化驱动电路的退饱和保护阈值，并在功...
基于Takagi-Sugeno模糊模型的表贴式永磁同步电机速度控制
Speed Control of the Surface-Mounted Permanent-Magnet Synchronous Motor Based on Takagi–Sugeno Fuzzy Models
Yuan-Chih Chang · Chien-Hua Chen · Zhong-Chuan Zhu · Yi-Wen Huang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年9月
本文设计并实现了基于Takagi-Sugeno (T-S) 模糊模型的表贴式永磁同步电机（SPMSM）速度控制方案。针对传统比例积分（PI）控制器在电机驱动中难以兼顾跟踪性能与负载调节能力的问题，该研究提出了一种改进的模糊控制策略，以优化电机的动态响应与稳态精度。
解读: 该研究涉及的永磁同步电机（PMSM）控制算法是阳光电源风电变流器及储能系统（如PowerTitan系列中辅助电机控制）的核心基础。虽然阳光电源主营光伏与储能，但在风电变流器领域，电机的高精度控制直接影响发电效率。T-S模糊模型相比传统PI控制具有更好的非线性处理能力，建议研发团队关注该算法在复杂工况...
1200V沟槽型SiC MOSFET重复雪崩应力下的失效机理研究
Investigation of Failure Mechanisms of 1200 V Rated Trench SiC MOSFETs Under Repetitive Avalanche Stress
Xiaochuan Deng · Wei Huang · Xu Li · Xuan Li 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
本文通过实验研究了非对称沟槽（AT）和双沟槽（DT）结构碳化硅（SiC）MOSFET的重复雪崩耐受能力。研究揭示了不同结构的失效机理：AT-MOSFET主要表现为热诱导疲劳或场氧化层击穿，而DT-MOSFET则表现为电场诱导的栅氧化层退化或击穿。
解读: SiC MOSFET是阳光电源组串式逆变器及PowerTitan系列储能PCS实现高功率密度和高效率的核心器件。1200V SiC器件在复杂工况下的雪崩耐受能力直接决定了系统的可靠性。本文揭示的AT与DT结构失效机理，对阳光电源在器件选型、驱动电路保护设计及功率模块封装优化具有重要指导意义。建议研发...
用于高压发电机的并联谐振DC-DC变换器设计与稳态分析
Design and Steady-State Analysis of Parallel Resonant DC–DC Converter for High-Voltage Power Generator
Wen-Chien Hsu · Jiann-Fuh Chen · Yi-Ping Hsieh · Yu-Min Wu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年2月
本文提出了一种结合倍压电路的并联谐振DC-DC变换器，由全桥逆变器、谐振槽路、高频高压变压器及倍压整流电路组成。该拓扑旨在解决高压应用中输出电压纹波大的问题，通过高频变压器与倍压电路的双重作用，有效提升了输出电压增益，适用于高压直流变换场景。
解读: 该研究提出的高压倍压拓扑对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及高压直流变换应用具有参考价值。在储能PCS设计中，如何在高压输出下降低纹波并提升功率密度是核心挑战。该拓扑的谐振设计思路可优化PCS内部DC-DC环节的效率，特别是在高压直流母线架构下，有助于减小磁性元件体积。建议研发团队关...
面向恒功率负载驱动的T型三相四桥臂三电平逆变器解耦连续控制集模型预测控制
Decoupled Continuous Control Set Model Predictive Control for T-Type Three-Phase Four-Leg Three-Level Inverters Driving Constant Power Loads
Yi Zhu · Huiqing Wen · Yong Yang · Jianliang Mao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
针对光伏系统在恒功率负载（CPL）下存在的控制耦合与稳定性难题，本文提出了一种新型解耦连续控制集模型预测控制（CCS-MPC）策略。该方法有效解决了传统控制在处理多目标约束时的局限性，提升了系统的动态性能与稳定性。
解读: 该研究针对T型三电平拓扑及恒功率负载下的控制稳定性问题，与阳光电源的核心产品线高度契合。T型三电平技术广泛应用于阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器中，以提升转换效率。引入解耦CCS-MPC算法可显著优化逆变器在复杂电网环境下的动态响应，特别是在应对弱电网或带载非线性负载（如数据中心、工业微网）时，能...
NPC-DAB变换器的高性能边界控制：多轨迹自然开关面推导与实现
High-Performance Boundary Control for NPC-DAB Converters: Multitrajectory Natural Switching Surface Derivation and Implementation
Lanbo Dai · Huiqing Wen · Yong Yang · Peichao Xu 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
NPC-DAB变换器在中高压应用中备受关注。本文针对其稳态效率、直流偏置消除、动态响应、恒功率负载稳定性及中点电压平衡（MVB）等核心挑战，提出了一种高性能边界控制策略，通过推导多轨迹自然开关面，实现了变换器的高效与快速动态控制。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）具有重要价值。NPC-DAB拓扑是中高压储能变流器（PCS）的核心，该研究提出的边界控制策略能显著提升PCS在复杂电网环境下的动态响应速度和中点电压平衡能力，有助于优化储能系统的功率密度与转换效率。建议研发团队关注该多轨迹...
非对称及双沟槽SiC MOSFET的短路能力预测与失效模式研究
Short-Circuit Capability Prediction and Failure Mode of Asymmetric and Double Trench SiC MOSFETs
Xiaochuan Deng · Xu Li · Xuan Li · Hao Zhu 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
本文针对1200V级非对称及双沟槽结构SiC MOSFET，在单脉冲短路应力下研究了其短路能力预测方法及失效模式。通过建立短路预测模型，评估了器件在不同直流母线电压下的短路耐受时间和临界能量，为功率器件的可靠性设计提供了快速评估手段。
解读: SiC器件是阳光电源提升组串式逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩功率密度的核心技术。该研究提出的短路能力预测模型，能够有效指导研发团队在设计阶段优化驱动保护电路，提升系统在复杂工况下的鲁棒性。针对双沟槽及非对称结构SiC MOSFET的失效机理分析，有助于阳光电源在选用高压SiC模...
具有770 ION/IOFF比的p-GaN栅极HEMT在800°C下工作
p-GaN Gated HEMT With 770 ION/IOFF Ratio Operating at 800 °C
Ajay Kumar Visvkarma · Juan Nicolas Jimenez Gaona · Chan-Wen Chiu · Yixin Xiong 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年9月
本文开发了一种 p - 氮化镓（GaN）栅极高电子迁移率晶体管（HEMT），并在高达 800 °C 的温度下进行了电学测试。该器件在 800 °C 时展现出 80 mA/mm 的高导通态电流，同时具有 770 的高开/关电流比（ION/IOFF）。此外，该晶体管还在 800 °C 下进行了 60 分钟的热应力测试，在整个应力测试期间均表现出稳定的工作性能。良好的导通电流、开/关电流比和稳定性为基于氮化镓的高温电子学发展提供了一条有前景的途径。
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项p-GaN栅极HEMT在800°C极端高温下的突破性表现具有重要战略意义。该器件在极端温度下仍能保持80 mA/mm的高导通电流和770的开关比，为我们在光伏逆变器和储能系统中面临的散热挑战提供了全新解决思路。 在光伏逆变器应用场景中，功率器件通常是系统可靠性的瓶颈。...
一种用于稳定含恒功率负载的三相四线三电平光伏-储能微电网运行的新型虚拟阻抗补偿算法
Novel Virtual Impedance Compensation Algorithm for Operation Stabilization of 3P4L3L PV-BES Microgrids With Constant Power Loads
Yi Zhu · Huiqing Wen · Yong Yang · Caifeng Wen 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年1月
本文提出一种包含光伏阵列、电池储能系统和恒功率负载的混合微电网系统，采用三相四线三电平拓扑作为主功率接口。随着恒功率负载渗透率的提高，系统运行稳定性面临严峻挑战。为此，本文提出虚拟阻抗补偿方法以抑制由恒功率负载引发的不稳定与振荡问题。首先建立主功率接口（特别是三相四线三电平变换器与恒功率负载）的小信号模型，并基于奈奎斯特判据分析级联系统的稳定性。随后提出两种补偿策略，并通过稳定性裕度对比其性能。实验结果验证了所提方法的有效性，表明虚拟阻抗补偿可有效提升高比例恒功率负载下微电网的稳定性。
解读: 该虚拟阻抗补偿技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。文中针对三相四线三电平拓扑的恒功率负载稳定性问题，与阳光电源三电平储能变流器架构高度契合。在光储微电网场景中，充电桩、数据中心等恒功率负载占比提升会引发负阻抗失稳，该补偿算法可集成至ST储能系统的控制策...
基于镓掺杂实现高阈值稳定性的GeSe基选择器专用存储器
High-Threshold-Stability GeSe-Based Selector-Only Memory Enabled by Gallium Doping
Yaru Zhang · Jinyu Wen · Chuanqi Yi · Lun Wang 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年10月
仅选择器存储器（SOM）利用 Ovonic 阈值开关（OTS）器件中的阈值电压（$V_{th}$）漂移来存储数据，因其低延迟、高密度和成本效益高，已成为一种颇具前景的存储级存储器（SCM）候选方案。然而，$V_{th}$的不稳定性，包括可变性和漂移，仍然是一个主要的可靠性挑战。在此，我们提出一种镓（Ga）掺杂策略来增强$V_{th}$的稳定性。在双势阱 OTS 模型的指导下，我们采用从头算分子动力学（AIMD）计算，分析了各种掺杂剂对 SOM 材料中决定$V_{th}$稳定性的配位数（CNs）和...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于镓掺杂GeSe的选择器存储器技术虽属半导体存储领域，但其底层技术原理对我司储能系统和智能化产品具有重要参考价值。 该技术的核心突破在于通过镓掺杂显著提升了阈值电压的稳定性，这与我司储能系统中电池管理系统（BMS）和功率控制单元面临的挑战存在相似性。储能系统要求在宽...
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...
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...