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高压射频应力下GaN HEMT中阻抗依赖性退化：电热与陷阱机制
Impedance-dependent degradation in GaN HEMTs under high-voltage RF stress: Electro-thermal and trap mechanisms
Linling Xu · Hui Guo · Nanjing Electronic Devices Institute · Jiaofen Yang 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127
研究了在高压射频应力下，不同负载阻抗条件下GaN高电子迁移率晶体管的退化行为。实验发现器件退化程度显著依赖于负载阻抗，低阻抗时退化更严重。结合电学与热学分析，表明高阻抗下自热效应更强，但低阻抗时更大的漏极电流导致焦耳热集中和电场加速，加剧了缺陷生成与载流子俘获。通过瞬态电流与脉冲I-V测试，识别出浅能级陷阱的激活是退化主因，并揭示了电热耦合与陷阱响应的协同作用机制。
解读: 该GaN HEMT阻抗依赖性退化机制研究对阳光电源功率器件应用具有重要价值。研究揭示的低阻抗下电流集中导致焦耳热与电场协同加速陷阱生成机制，可直接指导ST储能变流器和SG光伏逆变器中GaN器件的阻抗匹配设计。通过优化负载阻抗避开高退化区域，可提升PowerTitan储能系统和充电桩中GaN功率模块的...
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1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...
高功率100 kW连续波Q波段回旋行波管：性能与稳定性
High-Power 100 kW CW Q-Band Gyro-TWT: Performance and Stability
Wei Jiang · Chaoxuan Lu · Jianwei Zhou · Yafen Shang 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年3月
为满足对高功率微波源的需求，本文研制并实验验证了一款Q波段100 kW连续波回旋行波管。通过应用阴极涂层薄膜技术，电子发射的稳定性和均匀性得到了极大改善。采用高效的热管理方法评估了该器件的功率容量。实验结果表明，该回旋行波管在56 kV、7.9 A电子束的驱动下，于49.5 GHz频率处实现了115.6 kW的最大连续波功率、54.9 dB的增益以及26.1%的效率。该器件能够长时间稳定运行，其性能处于当前技术的前沿水平。
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项Q波段回旋行波管技术虽然属于高功率微波器件领域，与公司当前主营的光伏逆变器和储能系统存在较大技术差异，但其底层的功率电子技术和热管理方法论具有一定的参考价值。 该技术实现了100千瓦级连续波输出，展现了在极端功率密度条件下的热管理能力。论文提到的高效热管理方法和阴极涂...
面向在线局部放电监测的特征对齐与类别感知增量学习
Feature-Aligned and Class-Aware Incremental Learning for Online Partial Discharge Monitoring
Jinsheng Ji · Zhou Shu · Minshan Lu · Hongqun Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年7月
针对高压开关设备在线局部放电（PD）监测的需求，本文提出一种特征对齐、类别感知的增量学习框架，适用于多变电站分布式的开关柜在线监测。该系统通过边缘-云协同架构，周期性聚合分布式数据流以实现模型更新与知识优化。为应对动态数据下的高效模型更新、边缘端决策实时性及带宽约束，引入基于空间对齐的知识蒸馏方法，将云端模型知识迁移至轻量级边缘模型。实验结果表明，所提方法在局部放电数据集上显著优于现有方法，具备高精度与强适应性。
解读: 该增量学习框架对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的在线监测具有重要应用价值。局部放电是高压开关设备绝缘劣化的关键指标，该技术的边缘-云协同架构与iSolarCloud平台理念高度契合，可实现分布式储能电站的开关柜实时监测。特征对齐的知识蒸馏方法能将云端复杂模型压缩至边缘设...
一步式包含变异的紧凑建模方法结合条件变分自编码器
One-step variation included compact modeling with conditional variational autoencoder
Shuhan Wang · Zheng Zhou · Zili Tang · Jinghan Xu 等6人 · Solid-State Electronics · 2025年1月 · Vol.227
高效且精确的变异建模是电路评估中的关键环节，能够复现半导体器件的实际电学行为。传统的变异建模通常包含两个步骤：首先对基本电学特性进行紧凑建模，然后对MOSFET制造过程中引入的变异源（主要是结构参数和掺杂参数）进行子模型建模。这一冗长的过程导致器件生产与快速电路分析之间存在脱节。为了提高建模效率，本文提出了一种基于机器学习的一次性包含变异的紧凑建模方法。该方法利用条件变分自编码器（cVAE），直接构建包含变异的电流响应，无需单独的子模型建模步骤，因为cVAE模型能够自动提取变异源。通过与基于BS...
解读: 该基于条件变分自编码器的一步式变异建模技术对阳光电源SiC/GaN功率器件开发具有重要价值。传统MOSFET工艺变异建模需分步进行紧凑建模和子模型构建,周期长。该方法可直接生成含工艺变异的I-V特性曲线,显著缩短ST系列PCS和SG逆变器中功率器件的SPICE仿真建模周期。特别适用于三电平拓扑中Si...
基于电网跟随型双馈感应发电机风电机组与电网形成型变流器在机电时间尺度下的暂态稳定性分析
Transient Stability Analysis Between Grid-Following DFIG-WT and Grid-Forming Converter in Electromechanical Timescale
Wangqianyun Tang · Waisheng Zheng · Baorong Zhou · Ziqian Yang 等5人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年12月
由于暂态控制切换，基于电网跟随的双馈感应发电机型风力发电机组（GFL - DFIG）的机电动态特性会被激发，并与基于电网形成的电压源换流器（GFM - VSC）发生显著的相互作用。因此，在日益电力电子化的系统中会出现新的机电同步问题。机械相位与电气相位之间的耦合特性反映了装置的有功功率不平衡与内部电压相位之间的关系，这对于理解同步过程至关重要。本文揭示了GFL - DFIG与GFM - VSC之间的非线性机电耦合特性，并分析了它们之间的暂态同步稳定性。首先，从功率不平衡激励和内部电压响应的角度建...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文揭示的跟网型双馈风机（GFL-DFIG）与构网型变流器（GFM-VSC）之间的机电暂态稳定性问题，对我们储能系统和新能源并网解决方案具有重要指导意义。 随着新能源渗透率提升，电网正从传统同步机主导向电力电子化系统转变。论文指出的"机电耦合特性"本质上反映了不平衡功...
电力电子变压器中直流电容状态监测的可迁移数据驱动方法
A Transferrable Data-Driven Method for Condition Monitoring of DC Capacitor in Power Electronic Transformer
Xiaohui Li · Liqun He · Zhongkui Zhu · Cheng Wang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
直流电容DCC是电力电子变压器PET中的关键组件，维持PET正常运行。有必要监测DCC的健康状况。DCC健康状况变化导致电容C和等效串联电阻ESR值变化。现有DCC数据驱动状态监测方法仅能在PET特定工况下准确工作，但在可变工况下失效。此外PET通常需要不间断运行，无法测量C和ESR值，导致DCC电压数据无标签。为解决上述问题，提出一种新型可迁移数据驱动方法。该方法包含三部分：源域双尺度卷积自编码器SDCAE、对抗学习网络ALN和极限学习机ELM。首先通过SDCAE提取源域数据特征并用作目标域数...
解读: 该PET直流电容可迁移监测研究对阳光电源储能变流器健康管理有重要参考价值。可迁移数据驱动方法应对可变工况和无标签数据的能力与阳光ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器在实际应用中面临的复杂运行条件高度契合。SDCAE、ALN和ELM组合的深度学习架构可应用于阳光iSolarCloud平台的直流母线电...
四芳基噻吩并噻吩：染料敏化太阳能电池中抑制电荷复合的高效宽隙染料核心
Tetraarylthienothiophene: An efficient charge recombination-suppressed center for wide-gap dyes in dye-sensitized solar cells
Yi-Qiao Yan · Yi-Zhou Zhu · Jian-Yu Zheng · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.289
为了应对在染料敏化太阳能电池中共敏化过程中，辅助染料因光谱响应受限而在提升短路电流密度（JSC）的同时维持高开路电压（VOC）所面临的挑战，设计并合成了三种具有不同三苯胺（TPA）电子给体和噻吩并[3,2-b]噻吩（TT）π-桥修饰的宽隙有机染料YYQ11–13。与未修饰的参照染料D1π6A1相比，在TPA给体外围引入常规的己氧基链（YYQ11）可使功率转换效率（PCE）提高10%；而将TT核心转变为四芳基噻吩并噻吩（TATT）中心（YYQ12）则可使PCE提升30%。当同时结合上述两种修饰策略...
解读: 该染料敏化太阳能电池技术通过四芳基噻吩并噻吩(TATT)中心抑制电荷复合,实现开路电压与短路电流同步提升,对阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT优化算法具有启发意义。其三维结构抑制载流子复合的机制可借鉴于SiC/GaN功率器件的栅极驱动优化,降低开关损耗。共敏化策略与多MPPT通道协同控制理念契合,...
双通道无线功率传输系统在输入和输出端口均采用可重构串并联开关以实现宽范围恒流或恒压及错位容忍
Dual-Channel Wireless Power Transfer Systems With Reconfigurable Series-Parallel Switchers on Both Input and Output Ports for Wide Constant-Voltage or Constant-Current Range and Misalignment Tolerance
Yiming Zhang · Yicheng Zhou · Yingyao Zheng · Ronghuan Xie 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月
不同的电动汽车采用恒流（CC）充电、恒压（CV）充电或具有不同恒流、恒压水平的多阶段恒流充电方式。对于无线电能传输（WPT）系统而言，实现多种输出水平颇具挑战。此外，在实际应用中，需要在发生偏移时仍能保持高效率和输出稳定性。为满足上述要求，本文提出了一种带有可重构串并联开关（RSPS）的双通道无线电能传输系统。通过在两个功率通道的输入和输出端口均连接可重构串并联开关，恒压或恒流输出范围可提升至原来的四倍。所提出的系统兼容全桥和半桥开关，可提供更多的输出水平。混合拓扑结构使系统具备较强的抗偏移能力...
解读: 从阳光电源新能源业务布局来看，该双通道无线电能传输技术具有显著的战略价值。论文提出的可重构串并联开关架构能够实现四倍范围的恒压/恒流输出调节，这与我们在电动汽车充电和储能系统领域的技术需求高度契合。 在电动汽车充电业务方面，该技术的多级恒流/恒压输出能力可直接应对不同车型、不同电池系统的充电协议差...
考虑运动学与动力学约束的独立计量电液系统自适应鲁棒约束运动控制
Adaptive Robust Constrained Motion Control of an Independent Metering Electro-Hydraulic System Considering Kinematic and Dynamic Constraints
Yong Zhou · Bobo Helian · Zheng Chen · Bin Yao · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年4月
独立计量系统（IMS）凭借高功率密度、大输出力和高控制自由度，在液压工业应用中展现出卓越的性能。然而，安全阀和补油阀等机械安全结构的存在引入了复杂的约束条件，这极大地限制了独立计量系统的性能提升。若违反这些约束条件，系统将出现气穴、溢流和压力冲击等不良现象，导致系统失去精度和稳定性。本文提出了一种双环控制策略，将外环约束轨迹规划器与内环自适应鲁棒运动控制器（ARC）相结合，以实现独立计量系统的约束运动控制。在外环中，运动学和动力学约束条件均被转化为对重新规划轨迹的时变约束，这些约束基于状态反馈进...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项独立计量电液系统的自适应鲁棒约束控制技术具有重要的跨领域应用价值。虽然该研究聚焦于液压系统，但其核心控制理念与我司在新能源领域面临的约束优化问题高度契合。 在储能系统领域，该技术的双环控制架构对我司具有直接借鉴意义。外环轨迹规划器处理运动学和动力学约束的方法，可类比应...
基于解聚合策略的虚拟电厂异构柔性资源优化协同调度
A De-aggregation strategy based optimal co-scheduling of heterogeneous flexible resources in virtual power plant
Zixuan Zheng · Jie Li · Xiaoming Liu · Chunjun Huang 等10人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.383
摘要 虚拟电厂（VPP）作为一种有效解决方案，可在包含多种类型柔性资源（FRs）的并网型微电网中维持内部功率平衡，并参与外部削峰辅助服务。然而，随着不同类型柔性资源在响应行为上的特征异质性日益显著，以及其在削峰过程中的耦合关系，给VPP调度指令的精确分解带来了挑战。本文提出一种基于离散选择模型和特征匹配方法的解聚合策略，以动态排序柔性资源的响应顺序，同时优化VPP的削峰能力。首先，对异构特征进行精细化建模，以刻画多类型柔性资源满足并网微电网调度需求（SDGM）的响应能力。随后，构建特征差异量化模...
解读: 该VPP解聚优化策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。通过异构资源特征建模和动态响应排序,可提升储能系统参与电网调峰辅助服务的精准度。结合iSolarCloud平台的预测性维护能力,能够优化多类型柔性资源协同调度,降低70%调峰偏差。该技术可增强阳光电源微网解决...
台风及其次生灾害共同影响下海上风电场群韧性量化
Resilience quantification of offshore wind farm cluster under the joint influence of typhoon and its secondary disasters
Dongyue Zhou · Xueping Pan · Jinpeng Guo · Xiaorong Sun 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.383
摘要 海上风电的快速发展使得其在台风等极端天气事件频发背景下的运行安全问题日益受到关注。现有的海上风电场群（OWFC）韧性评估多集中于单一台风灾害所引发的风险，较少考虑多种灾害共同作用的影响，然而台风极易诱发巨浪、风暴潮等次生海洋灾害，这些灾害可能对海上风电机组及输电系统造成严重破坏，忽略此类联合效应可能导致对其脆弱性的低估。为此，本文提出一种新的方法，用于评估海上风电场群在台风及其次生灾害共同作用下的韧性。首先，根据海洋环境条件对台风及台风诱发的海浪进行数值模拟；继而，综合考虑台风与其次生灾害...
解读: 该研究对阳光电源海上风电变流器及储能系统具有重要价值。研究揭示台风及次生灾害导致风电集群韧性下降40%,凸显极端天气下电力系统脆弱性。阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统可作为海上风电场的韧性支撑,通过GFM控制技术提供惯量支撑,在台风导致风机故障时快速响应维持电网稳定。研究中的...
客座编辑特刊：面向零排放电动交通的电机驱动先进技术
Guest Editorial Special Issue on Advanced Technologies of Motor Drives for Zero-Emission E-Mobility
Yunwei Ryan Li · Wei Hua · Luca Zarri · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
为实现《巴黎协定》将全球温升控制在2°C以内的目标，电动交通（e-mobility）迅速发展。然而，其电机驱动系统所耗电能仍部分来自化石能源，因此提升驱动系统能效成为实现净零排放的关键。本期特刊聚焦电机驱动在新材料、谐波抑制、电磁干扰抑制、智能控制、故障容错、能量管理及系统设计等方面的前沿进展，收录43篇高质量论文，涵盖提高能效的多种技术路径，推动电动交通可持续发展。
解读: 该特刊聚焦的电机驱动先进技术对阳光电源新能源汽车产品线具有直接应用价值。其中SiC/GaN器件应用、三电平拓扑技术可直接优化车载OBC充电机和电机驱动系统的功率密度与效率；PWM控制、SVPWM及模型预测控制MPC等智能控制算法可提升电机驱动精度和动态响应；谐波抑制与EMI抑制技术可改善充电桩的电能...
特刊主编寄语：电力电子在未来可再生能源和Power-to-X系统中的作用
Guest Editorial: Special Issue on Power Electronics Role in Future Renewables and Power-to-X Systems
Ahmed Abdelhakim · Dmitri Vinnikov · Jon Are Suul · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
2015巴黎协定和2023年IPCC气候变化报告将主要能源消费部门的脱碳列为首要任务，对当今能源系统提出了长期可持续能源生产和存储的重大挑战。氢能和Power-to-X（P2X）方案是最具前景的应对策略之一，可大量利用可再生能源并开辟绿色能源存储和运输的新途径。P2X是将电力转换为碳中和合成燃料（如氢气、合成天然气或化学品）的转换技术集合术语。电力电子在提升此类系统性能和降低最终产品成本方面发挥关键作用，需整合不同系统如各类可再生能源供电电解槽集群制氢并可能连接电网提供电网支持。
解读: 该P2X特刊主题与阳光电源氢能战略高度契合。阳光电源在电解槽变流器、氢能源管理系统和可再生能源制氢一体化解决方案方面具有技术积累。特刊涵盖的电力电子变换器及调制、直流和交流微电网控制、变换器分析建模、测量与保护四大主题与阳光ST系列储能变流器、SG系列光伏逆变器和微电网解决方案的技术路线一致。文中提...
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...