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具有1.2 GW/cm² Baliga品质因数和高鲁棒性TDDB稳定性的高阈值电压三栅混合铁电栅堆叠GaN HEMT的实现
Demonstration of high threshold voltage Tri-gate hybrid ferroelectric gate stack GaN HEMT with 1.2 GW/cm2 Baliga's figure-of-merit and highly robust TDDB stability
Rahul Rai · Hung Duy Tran · Tsung Ying Yang · Baquer Mazhari 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年7月 · Vol.127
本文报道了一种基于三栅结构的混合铁电栅堆叠GaN基高电子迁移率晶体管（HEMT），实现了高阈值电压、优异的击穿性能与可靠性。器件展现出1.2 GW/cm²的Baliga品质因数，表明其在高功率应用中的巨大潜力。同时，通过引入铁电材料增强栅控能力，有效提升了阈值电压稳定性。时间依赖介质击穿（TDDB）测试结果显示器件具有高度鲁棒的长期可靠性，满足功率电子器件的严苛要求。该结构为高性能、高可靠GaN功率器件的设计提供了新思路。
解读: 该高性能三栅混合铁电GaN HEMT技术对阳光电源功率变换产品具有重要应用价值。1.2 GW/cm²的Baliga品质因数和优异TDDB稳定性,可显著提升SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的功率密度与可靠性。其高阈值电压特性有助于简化驱动电路设计,适合应用于车载OBC等对体积要求严格的场景。该技...
基于反射相位梯度超表面的偏振不敏感微波功率接收复合阵列
Polarization-insensitive microwave power receiving composite array based on reflection phase gradient metasurfaces
Qiang Yang · Han Xiong · Applied Physics Letters · 2025年2月 · Vol.126
提出了一种基于反射相位梯度超表面的偏振不敏感微波功率接收复合阵列。该结构通过设计具有梯度相位响应的超表面单元，实现了对任意线极化和圆极化入射波的高效吸收与能量收集。复合阵列由多个超表面子阵列与整流电路集成，显著提升了接收方向上的能量转换效率，并具备宽角接收能力。实验结果表明，在X波段内，该阵列在不同极化状态下均保持稳定的功率接收性能，峰值转换效率可达68%。该设计为无线微波能量传输系统中的高效、稳定整流阵列提供了可行方案。
解读: 该偏振不敏感微波功率接收技术为阳光电源无线能量传输领域提供创新方案。在**充电桩产品线**可探索无线充电技术升级，超表面阵列的宽角接收与高效整流（68%转换效率）特性可优化电动汽车无线充电系统的空间自由度和能量传输稳定性。对**iSolarCloud智能运维平台**，该技术可应用于分布式光伏站点的无...
直接SMA馈电的梯度折射率超构表面阵列用于高效微波功率接收
Direct SMA-fed gradient-index metasurface array for efficient microwave power reception
Han Xiong · Qiang Yang · Applied Physics Letters · 2025年6月 · Vol.126
提出了一种直接由SMA接头馈电的梯度折射率超构表面阵列，用于实现高效的微波功率接收。该设计通过在超构表面单元中引入折射率梯度分布，增强了电磁波的局域聚焦能力，显著提升了接收增益与转换效率。阵列结构与SMA接口集成，简化了馈电网络并降低了损耗。实验结果表明，在5.8 GHz频段下，该接收器具有较高的辐射到直流转换效率和良好的角度稳定性，适用于无线功率传输系统。
解读: 该梯度折射率超构表面技术对阳光电源无线功率传输领域具有前瞻性价值。其5.8GHz高效微波接收与辐射-直流转换能力，可应用于：1）光伏运维场景的无线传感器供电，配合iSolarCloud平台实现免维护监测节点；2）储能系统PowerTitan的无线充电接口设计，简化模块间互联；3）电动汽车充电桩的无线...
基于IGCT的高电流分断能力低成本高压直流断路器
Low-Cost HVdc Circuit Breaker With High Current Breaking Capability Based on IGCTs
Qiang Yi · Yifei Wu · Zhihui Zhang · Fei Yang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
直流断路器对高压直流（HVdc）系统的可靠性至关重要。目前广泛使用的压接式IGBT成本高昂，限制了HVdc的发展。本文提出了一种基于集成门极换流晶闸管（IGCT）的低成本高压直流断路器方案，旨在通过替代昂贵的IGBT器件，降低系统成本并提升大电流分断能力。
解读: 该研究对于阳光电源在高压直流输电及大型储能系统（如PowerTitan系列）的直流侧保护具有重要参考价值。目前公司储能系统多采用IGBT模块，随着储能系统电压等级向1500V甚至更高迈进，直流侧故障保护的成本与效率成为关键。IGCT在处理大电流、高电压场景下具备导通损耗低、通流能力强的优势。建议研发...
智能负载支持的电网惯量支撑
Grid Inertia Support Enabled by Smart Loads
Yang Qi · Tianbo Yang · Jingyang Fang · Yi Tang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
随着可再生能源渗透率提升，同步发电机被无惯性的电力电子变换器取代，导致系统惯量降低及频率稳定性风险。本文探讨利用智能负载提供惯量支撑，以缓解频率波动，防止频率失稳及连锁故障，提升电力系统在弱电网环境下的稳定性。
解读: 该研究直接契合阳光电源在构网型（Grid-Forming）技术领域的核心战略。随着PowerTitan系列储能系统及组串式逆变器在全球大规模部署，如何通过控制算法（如VSG）模拟惯量响应是提升电网支撑能力的关键。建议将智能负载的惯量支撑逻辑集成至iSolarCloud平台，通过需求侧响应与储能系统协...
一种用于虚拟同步机控制稳定性增强的混合功率同步方案
A Hybrid Power Synchronization Scheme for Stability Enhancement of Virtual Synchronous Generator Control
Yang Shao · Yi Xiao · Yongheng Yang · Lunbo Deng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
针对串联补偿输电系统中虚拟同步机（VSG）控制引发的次同步振荡（SSO）问题，本文分析了其产生机理，即电容性串补线路与感性VSG之间的阻抗谐振。为解决该问题，提出了一种混合功率同步方案，旨在提升VSG在弱电网及复杂输电环境下的并网稳定性。
解读: 随着阳光电源PowerTitan系列储能系统及组串式逆变器在大型地面电站和弱电网环境下的广泛应用，构网型（GFM）技术已成为核心竞争力。本文提出的混合功率同步方案直接针对VSG在串补电网下的次同步振荡问题，对阳光电源提升储能PCS及大型光伏逆变器的电网适应性具有重要参考价值。建议研发团队将该同步控制...
直驱耗尽型GaN HEMT开关特性及关断损耗降低研究
Direct Drive D-Mode GaN HEMT Switching Characteristics and Turn-Off Loss Reductions
Jih-Sheng Lai · Hsin-Che Hsieh · Ching-Yao Liu · Wei-Hua Chieng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文旨在通过直接驱动门极电路和双脉冲测试，评估耗尽型氮化镓高电子迁移率晶体管（d-mode GaN HEMT）的开关能量。研究提出了一种改进的共源共栅结构以实现“常闭”操作，并利用电荷泵电路提供负栅极电压以优化关断过程，有效降低了开关损耗。
解读: GaN作为第三代半导体，在高频化、小型化方面具有显著优势。该研究提出的直驱d-mode GaN技术及改进的共源共栅结构，对阳光电源的户用光伏逆变器及微型逆变器产品线具有重要参考价值。通过降低开关损耗，有助于进一步提升逆变器功率密度并减小散热器体积。建议研发团队关注该驱动电路在提升系统效率方面的潜力，...
平面栅与沟槽栅SiC功率MOSFET在重复短路应力下退化位置的表征方法
Methodology for Characterizing Degradation Locations of Planar and Trench Gate SiC Power Mosfets Under Repetitive Short-Circuit Stress
Yi Yang · Mingchao Yang · Zhaoyuan Gu · Songquan Yang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
本文针对SiC MOSFET在重复短路应力下的可靠性问题，提出了一种结合深能级瞬态谱（DLTS）与分裂C-V测试的方法，用于分离器件的陷阱特性。研究深入对比了平面栅（PG）与沟槽栅（TG）SiC MOSFET在短路应力下的退化机理与具体位置，为提升功率器件的长期可靠性提供了理论支撑。
解读: SiC器件是阳光电源新一代组串式逆变器、PowerTitan系列储能系统及高压充电桩的核心功率组件。随着产品向高功率密度和高效率演进，SiC MOSFET的短路耐受能力与长期可靠性直接决定了系统的故障保护策略与寿命设计。本文提出的退化机理表征方法，有助于研发团队在器件选型阶段更精准地评估PG与TG结...
基于免疫混沌反捕食粒子群算法的永磁同步电机鲁棒模型预测电流闭环控制策略
A Robust Model Predictive Current Closed-Loop Control With Parameter Estimation Strategy Based on Immune Chaotic Antipredator PSO for PMSM
Yang Zhang · Sicheng Li · Wenjing Yi · Yiping Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
针对永磁同步电机（PMSM）模型预测电流控制（MPCC）中电流波动及控制性能依赖模型参数精度的问题，提出了一种基于免疫混沌反捕食粒子群优化（ICAPSO）的多参数估计鲁棒控制策略。该方法通过在线参数辨识提升了系统的鲁棒性与动态响应性能。
解读: 该研究提出的鲁棒模型预测控制（MPCC）及参数辨识策略，对阳光电源的电机驱动类产品具有参考价值。虽然阳光电源核心业务集中在光伏和储能，但在风电变流器及电动汽车充电桩的功率模块控制中，电机控制算法的鲁棒性至关重要。该算法通过ICAPSO优化参数，能有效降低系统对模型精度的依赖，提升变流器在复杂工况下的...
带主动相间电抗器的12脉波二极管整流器负载适应性研究
Load Adaptability of Active Harmonic Reduction for 12-Pulse Diode Bridge Rectifier With Active Interphase Reactor
Fangang Meng · Wei Yang · Yi Zhu · Lei Gao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年12月
为提升12脉波整流器的谐波抑制能力，常采用主动相间电抗器（AIPR）及辅助电路产生循环电流以抵消谐波。本文深入分析了该拓扑在RL、RC及RLC三种负载类型下的适应性，探讨了不同负载特性对谐波抑制效果的影响。
解读: 该文献研究的12脉波整流器及主动相间电抗器技术主要应用于大功率工业整流领域，与阳光电源目前主流的光伏逆变器（组串式/集中式）及储能变流器（PowerTitan/ST系列）所采用的电压源型逆变器拓扑（VSI）存在差异。虽然该技术在谐波抑制方面具有参考价值，但由于其主要针对二极管整流架构，在阳光电源现有...
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...
1.2 kV SiC MOSFET与JBS集成MOSFET高温电学特性对比研究
Comparative Study on High-Temperature Electrical Properties of 1.2 kV SiC MOSFET and JBS-Integrated MOSFET
Zhaoyuan Gu · Mingchao Yang · Yi Yang · Xihao Liu 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
针对4H-SiC MOSFET中寄生PiN体二极管在高温下存在正向压降大、反向恢复特性差的问题，本文研究了集成肖特基势垒二极管（JBS）的MOSFET方案。该方案能有效抑制PiN二极管导通，提升高温运行下的电气性能与可靠性。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心功率器件选型与模块设计。随着公司组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统向更高功率密度和高温环境运行演进，SiC MOSFET的应用已成为提升效率的关键。集成JBS的SiC器件能显著改善体二极管特性，降低开关损耗并提升高温可靠性，这对优化逆变器...
基于反馈线性化的模块化多电平变换器电流控制策略
Feedback Linearization-Based Current Control Strategy for Modular Multilevel Converters
Shunfeng Yang · Peng Wang · Yi Tang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年1月
模块化多电平变换器（MMC）属于多输入多输出（MIMO）非线性系统。其控制系统需同时实现输出电流调节、子模块电容电压平衡及环流抑制等多重目标。本文提出一种基于反馈线性化的控制策略，旨在解决现有级联控制方案在处理复杂非线性耦合时的局限性，提升系统动态性能与稳定性。
解读: MMC技术是高压大功率并网及储能应用的核心趋势。阳光电源的PowerTitan系列储能系统及大型集中式光伏逆变器在追求更高功率密度与电能质量时，常面临多变量耦合控制挑战。本文提出的反馈线性化方法能有效解耦MMC的非线性特性，有助于优化系统在弱电网下的稳定性，并提升环流抑制能力。建议研发团队将其应用于...
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...
模块化多电平变换器的分布式控制
Distributed Control for a Modular Multilevel Converter
Shunfeng Yang · Yi Tang · Peng Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年7月
传统集中式控制策略限制了模块化多电平变换器（MMC）的灵活性与可扩展性。本文提出了一种分布式控制架构，通过将特定控制任务分配给本地控制器，显著提升了MMC系统的模块化程度。该架构由中央控制器处理输出电流调节，并结合分布式本地控制实现系统的高效协同。
解读: MMC技术在阳光电源的高压大功率光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）中具有重要应用潜力。分布式控制架构能有效降低中央处理器的计算压力，提升系统在多模块并联时的扩展性与可靠性。建议研发团队关注该架构在大型储能变流器（PCS）中的应用，通过本地控制器实现子模块的快速故障响应与均衡控制，...
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）...
一种基于锁相环的非侵入式电网阻抗估计方法
A Noninvasive Grid Impedance Estimation Method With Phase-Lock Loops
Haoxin Yang · Yi Tang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
针对跟网型逆变器，准确的电网阻抗估计（GIE）至关重要。传统主动式GIE方法（如PQ扰动法）会引入不必要的无功功率，且易受锁相环（PLL）影响。本文提出一种非侵入式GIE方法，通过利用PLL的动态特性实现阻抗估计，避免了对系统运行点的额外扰动，提升了并网稳定性和控制精度。
解读: 该技术对阳光电源的组串式和集中式光伏逆变器具有重要应用价值。在弱电网环境下，逆变器并网稳定性是核心挑战，传统的扰动式阻抗测量会影响电能质量。该非侵入式方法能够实时感知电网阻抗变化，从而动态优化PLL参数和电流环控制策略，显著提升阳光电源逆变器在复杂电网环境下的适应能力和抗干扰性能，有助于进一步优化i...
具有高阶补偿特性的自谐振线圈
Self-Resonant Coil With High-Order Compensation Characteristics
Zixuan Yi · Qingfei Zhang · Shuang Li · Xue-Xia Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
自谐振（SR）线圈通过分布式补偿元件取代集中式元件，实现了高效功率传输与高集成度。然而，现有SR线圈仅限于串联（S）或并联（P）谐振，仅支持SS、SP、PS和PP四种低阶补偿网络。本文提出了一种新型高阶补偿网络，旨在克服低阶补偿在无线电能传输中的局限性，提升系统性能。
解读: 该研究探讨的自谐振线圈及高阶补偿技术主要应用于无线电能传输（WPT）领域。对于阳光电源而言，该技术与电动汽车充电桩业务具有潜在的协同效应。随着大功率无线充电技术的发展，高阶补偿网络有助于提升充电效率和系统集成度，未来可作为充电桩产品线在非接触式充电领域的技术储备。此外，其分布式补偿思路也可为高频DC...
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3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...
考虑同步动态的并网逆变器虚拟惯量控制
Synthetic Inertia Control of Grid-Connected Inverter Considering the Synchronization Dynamics
Yang Qi · Han Deng · Xiong Liu · Yi Tang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
随着可再生能源渗透率提高，电力系统惯量降低，导致频率稳定问题。本文针对并网逆变器，研究了考虑同步动态的虚拟惯量控制策略，旨在解决高比例新能源接入下的频率波动及RoCoF超限问题，提升电力系统频率稳定性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的构网型（Grid-forming）技术路线。随着PowerTitan系列储能系统及组串式逆变器在弱电网环境下的应用增多，该控制策略能显著提升设备在低惯量电网中的支撑能力。建议将该同步动态优化算法集成至iSolarCloud智能运维平台及逆变器底层控制固件中，以增强产品在调峰...
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