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氧等离子体与后退火辅助表面氧化实现高阈值电压E型p-GaN HEMTs
Oxygen plasma and post-annealing assisted surface oxidation for high- _V_ th E-mode _p_-GaN HEMTs
Mao Jia · Bin Hou · Ling Yang · Zhiqiang Xue 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年5月 · Vol.126
本文提出了一种结合氧等离子体处理与后退火工艺的表面氧化方法，用于制备高阈值电压（_V_th）的增强型p-GaN栅高电子迁移率晶体管（E-mode _p_-GaN HEMTs）。通过氧等离子体在p-GaN表面形成可控的氧化层，再经氮气氛围下高温退火优化界面质量，有效提升了栅介质与p-GaN间的界面特性，增强了Mg受主激活。该方法实现了稳定的增强型工作特性，阈值电压高达2.9 V，并显著降低了栅泄漏电流。研究为高性能E-mode HEMT器件的可控制备提供了可行方案。
解读: 该高阈值电压E型p-GaN HEMT技术对阳光电源的功率变换产品具有重要应用价值。通过氧等离子体和退火工艺提升的2.9V阈值电压，可显著改善GaN器件的开关特性和可靠性，特别适合应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的高频化设计。降低的栅极漏电流有助于提升系统效率，对车载OBC等对功率密度要求...
DAB变换器中串联电感的参数辨识
Parameter Identification of the Series Inductance in DAB Converters
Zhiqiang Guo · Yong Luo · Kai Sun · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
本文提出了一种双有源桥（DAB）变换器中串联电感的参数辨识方法。串联电感是优化调制策略和前馈控制的关键参数，但其值会随温度、气隙和开关频率等因素发生变化。本文旨在解决电感偏差对变换器性能的影响。
解读: DAB（双有源桥）拓扑是阳光电源储能变流器（如PowerTitan、PowerStack系列）及直流耦合光储系统的核心DC-DC变换单元。在实际运行中，电感参数的漂移会直接导致控制精度下降、效率降低及电流纹波增大。该研究提出的参数辨识技术，能够提升阳光电源储能PCS在复杂工况下的控制鲁棒性，特别是在...
一种降低损耗的电流型双向DC-DC变换器改进调制策略
An Improved Modulation Scheme of Current-Fed Bidirectional DC–DC Converters For Loss Reduction
Zhiqiang Guo · Kai Sun · Tsai-Fu Wu · Canbing Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年5月
电流型双向DC-DC变换器因其零电压开关性能和灵活的控制自由度，在电池储能系统中备受关注。然而，现有调制方案难以在轻载和重载下同时实现高效率，特别是在低电池电压工况下。本文提出了一种改进的调制方案，旨在优化变换器在全负载范围内的效率表现。
解读: 该研究直接针对储能系统核心部件——双向DC-DC变换器的效率优化，与阳光电源PowerTitan和PowerStack系列储能PCS产品高度相关。通过改进调制策略实现全负载范围的高效运行，能够显著提升储能系统的循环效率（RTE），降低运行成本。建议研发团队评估该调制方案在低压电池接入场景下的损耗抑制...
三相单级矩阵式隔离型AC-DC变换器及其三阶谐振槽控制策略
Control Strategy of Three-Phase Single-Stage Matrix-Type Isolated AC–DC Converters With Three-Order Resonant Tank
Zhiqiang Guo · Weijie Zhan · Zhongyuan Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
本文提出了一种三相单级矩阵式LCL谐振AC-DC变换器的控制策略。该拓扑通过矩阵变换器产生五电平电压，并利用基波分析法简化了推导过程。通过优化关键软开关条件，实现了所有开关管的零电压开关（ZVS），提升了变换效率。
解读: 该技术提出的单级矩阵式拓扑及五电平控制策略，在提升功率密度和转换效率方面具有显著优势，与阳光电源的高效组串式逆变器及储能变流器（PCS）技术路线高度契合。矩阵式变换器可减少中间直流环节，降低系统体积，对于追求极致功率密度的户用及工商业光伏逆变器具有重要参考价值。建议研发团队关注该拓扑在实现全负载范围...
一种降低环流损耗的改进型ZVS三电平DC-DC变换器
Improved ZVS Three-Level DC–DC Converter With Reduced Circulating Loss
Zhiqiang Guo · Kai Sun · Deshang Sha · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年9月
本文提出了一种改进的三电平（TL）DC-DC变换器。该拓扑采用双变压器串联结构，原边无需额外开关管，整流侧由四个二极管组成中心抽头式整流。该设计旨在通过优化开关过程实现零电压开关（ZVS），并有效降低变换器运行中的环流损耗，从而提升功率密度与转换效率。
解读: 该拓扑结构在降低环流损耗和实现ZVS方面具有显著优势，非常契合阳光电源组串式光伏逆变器及储能PCS（如ST系列）对高效率、高功率密度的追求。通过减少环流损耗，可有效降低功率模块的发热量，从而提升整机在高温环境下的额定输出能力。建议研发团队评估该双变压器串联方案在兆瓦级光伏逆变器或大功率储能变流器中的...
电流型双有源桥DC-DC变换器的磁集成结构与设计方法
A Structure and Design Method for Magnetic Integration of Current-Fed Dual Active Bridge DC–DC Converters
Zhiqiang Guo · Hongkun Yang · Guoen Cao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
本文提出了一种用于电流型双有源桥（DAB）DC-DC变换器的磁集成结构及设计方法。通过分析变换器的工作模式，确保了最大功率传输并实现了零电压开关（ZVS）。在此基础上，对串联电感和输入直流电感进行了优化设计，旨在通过磁集成技术减小变换器体积并提升功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及组串式光伏逆变器具有重要意义。DAB拓扑是双向DC-DC变换的核心，广泛应用于储能变流器（PCS）的直流侧升压环节。通过磁集成技术，可以有效减少磁性元件数量，缩小PCS模块体积，从而提升整机功率密度并降低成本。建议研发团...
宽转换比四开关Buck-Boost变换器的效率优化与控制策略
Efficiency Optimization and Control Strategy of Four-Switch Buck–Boost Converter for Wide Conversion Ratio
Zhiqiang Guo · Tianhao Mao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
本文提出了一种改进的四开关Buck-Boost（FSBB）变换器控制策略，旨在提升其在宽转换比和宽负载范围下的效率。针对传统占空比控制无法实现全开关管零电压开关（ZVS）及死区问题，该策略通过占空比与移相控制相结合，有效优化了变换器的开关特性与转换效率。
解读: 该研究针对FSBB拓扑的效率优化，对阳光电源的储能变流器（PCS）及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。FSBB拓扑常用于电池电压波动范围大的储能系统或宽输出电压范围的充电桩中。通过引入移相控制实现ZVS，可显著降低开关损耗，提升系统功率密度。建议研发团队评估该控制策略在PowerStack或ST系...
一种抑制双有源桥
DAB）变换器瞬态直流偏置电流的通用调制方案
Shujun Mu · Zhiqiang Guo · Yong Luo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
本文提出了一种抑制双有源桥（DAB）变换器瞬态直流偏置电流的调制方案。DAB变换器在换流时刻的电流与开关周期内的初始电流相关，导致瞬态响应过程中必然存在直流偏置电流。本文旨在研究该调制方案以有效抑制此类瞬态直流偏置。
解读: DAB变换器是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及直流耦合光储一体化方案中的核心DC-DC拓扑。在电网波动或功率指令快速切换的瞬态过程中，变压器直流偏置电流不仅会降低效率，还可能导致磁饱和及器件过流风险。该研究提出的通用调制方案能够提升PCS在复杂工况下的动态响应稳...
基于双有源桥的三相准单级隔离式AC-DC变换器控制策略与调制方案
Control Strategy and Modulation Scheme of Three-Phase Quasi-Single-Stage Isolated AC–DC Converter Based on Dual Active Bridge
Luming Liu · Zhiqiang Guo · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
本文提出了一种由混合有源三次谐波注入降压型整流器（H3R）和双有源桥（DAB）组成的三相准单级隔离式AC-DC变换器。通过输入电流分析，利用最优三移相（TPS）调制推导了DAB变换器的全局最优工作模式，在实现宽范围调节的同时最小化了导通损耗。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及大功率PCS产品具有极高的参考价值。DAB拓扑是实现储能双向能量流动的核心，通过引入H3R整流级实现准单级变换，可有效减少功率变换级数，提升系统功率密度和转换效率。最优TPS调制策略可直接优化PCS在宽电压范围下的运行效...
一种用于宽电压范围高效率五二极管整流器的改进型全桥变换器
An Improved Full-Bridge Converter With a Five-Diode Rectifier for High Efficiency in Wide Voltage Range
Yunqiu Zhu · Zhiqiang Guo · Qingbo Geng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
本文提出了一种采用五二极管整流器的改进型全桥变换器。原边由两个变压器和两个分压电容组成的全桥电路构成，副边采用五二极管整流结构。通过非对称PWM控制，该变换器实现了所有开关管的零电压开关（ZVS），有效提升了宽电压范围下的转换效率。
解读: 该拓扑结构通过优化副边整流和非对称PWM控制，显著提升了宽电压范围下的变换效率，这对阳光电源的组串式光伏逆变器（尤其是高压直流输入场景）以及储能变流器（PCS）的DC-DC级设计具有重要参考价值。在PowerTitan等储能系统中，宽电压范围的高效变换是提升系统整体效率的关键，该技术可降低功率模块的...
基于NSGA-II算法的DAB变换器磁性元件帕累托最优设计
Pareto Optimum Design of the Magnetic Components in DAB Converters Based on Nondominated Sorting Genetic Algorithms-II
Zhiqiang Guo · Zi'ang Chen · Zhongyuan Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种基于非支配排序遗传算法（NSGA-II）的双有源桥（DAB）变换器磁性元件帕累托最优设计方法。研究探讨了开关频率与变压器体积之间的权衡关系，旨在通过优化设计在满足体积限制的前提下，实现开关损耗与磁性元件体积的最优平衡。
解读: DAB变换器是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack及ST系列PCS）中实现DC-DC变换的核心拓扑。该研究提出的磁性元件多目标优化设计方法，直接契合阳光电源对储能产品高功率密度、高效率的极致追求。通过NSGA-II算法在设计阶段平衡变压器体积与开关损耗，可显著提升PCS产品...
LLC变换器脉冲频率调制与移相控制的小信号建模及比较
Small-Signal Modeling and Comparisons of the Pulse Frequency Modulation and Time Shift Control for the LLC Converters
Zhiqiang Guo · Zhijie Huang · Zhongyuan Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种基于时域分析的LLC变换器小信号建模新方法。通过将状态轨迹的时域表达式转换为泰勒一阶展开式，实现了轨迹表达式的线性化。基于此推导了脉冲频率调制（PFM）下的状态空间公式及传递函数。
解读: LLC谐振变换器是阳光电源户用光伏逆变器及储能系统（如PowerStack、ST系列PCS）中DC-DC级实现高效率、高功率密度的核心拓扑。该文献提出的时域小信号建模方法，能够更精确地分析PFM与移相控制下的动态响应，有助于优化控制环路设计，提升系统在宽电压范围下的稳定性与瞬态响应速度。建议研发团队...
基于双有源桥变换器的单级隔离式三相SWISS AC-DC变换器
Single-Stage Isolated Three-Phase SWISS AC–DC Converter Based on Dual Active Bridge Converters
Zhiqiang Guo · Zhiruo Zhang · Ge Zou · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
本文提出了一种由SWISS整流器和两个并联输出的双有源桥（DAB）变换器组成的单级三相AC-DC变换器。文章分析了SWISS与DAB变换器之间的输入电流关系，并引入了DAB变换器的最优三相移（TPS）控制策略，以实现全负载范围下的单位功率因数。
解读: 该拓扑结构通过单级变换实现高功率因数与电气隔离，在阳光电源的充电桩（EV Charger）及储能变流器（PCS）产品线中具有潜在应用价值。其高效率与高功率密度的特性有助于优化充电桩的体积与散热设计。建议研发团队关注该拓扑在宽电压范围下的效率表现，评估其替代现有两级式架构的可行性，特别是针对高压快充场...
基于双有源桥且具有最小电流应力和软开关的交直流变换器控制策略
Control Strategy of AC-DC Converter Based on Dual Active Bridge With Minimum Current Stress and Soft Switching
Zhiqiang Guo · Xu Han · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
本文提出了一种单级双有源桥（DAB）交直流变换器的控制策略。通过回顾全局最优工作模式，在实现零电压开关（ZVS）的同时降低导通损耗。基于该模式，分析了DAB变换器在正弦输入电压下的输入电流特性，并给出了相应的控制算法。
解读: 该研究直接关联阳光电源的储能变流器（PCS）及光储一体化产品线。DAB拓扑是实现高效双向功率变换的核心技术，尤其在PowerTitan和PowerStack等大功率储能系统中，通过优化电流应力和实现软开关，可显著提升变换效率并降低功率器件热应力，从而提升系统可靠性与功率密度。建议研发团队将该最小电流...
利用多种工作模式实现高转换效率的电压型三相半双有源桥DC-DC变换器
Voltage-Fed Three-Phase Semi-Dual Active Bridge DC–DC Converter Utilizing Varying Operating Modes With High Conversion Efficiency
Deshang Sha · Deliang Chen · Salman Khan · Zhiqiang Guo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年10月
本文提出了一种新型高频隔离三相电压型半双有源桥（Semi-DAB）DC-DC变换器，适用于宽输入范围及高压接口的单向功率传输场景。通过独立实施移相和占空比控制的变模式控制策略，有效提升了变换器在宽范围运行下的稳定性与转换效率。
解读: 该拓扑结构在单向功率传输场景（如光伏升压变换或特定储能接口）中具有显著优势。对于阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统，采用三相半DAB拓扑可进一步优化高压直流侧的变换效率，并减少磁性元件体积。建议研发团队关注该变模式控制策略，以提升产品在宽电压输入范围下的全功率...
一种具有辅助电感的自适应工作模式三电平双向DC-DC变换器，用于实现全工况零电压开关
Three-Level Bidirectional DC–DC Converter With an Auxiliary Inductor in Adaptive Working Mode for Full-Operation Zero-Voltage Switching
Zhiqiang Guo · Kai Sun · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年10月
本文提出了一种用于高输出电压应用的三电平双向DC-DC变换器，通过在飞跨电容中点与变压器副边中心抽头之间引入辅助电感，实现了全工况下的零电压开关（ZVS）。该拓扑有效优化了三电平结构中内外开关管的开关特性，提升了变换效率。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及高压组串式光伏逆变器具有重要参考价值。随着储能系统向高压化（1500V及以上）发展，三电平拓扑在降低开关损耗和提升功率密度方面优势显著。该文提出的辅助电感ZVS方案能有效解决高压工况下的开关损耗问题，建议研发团队评估该拓...
基于LCL谐振DAB变换器及单环控制的单级AC-DC变换器
Single-Stage Isolated AC–DC Converter Based on LCL Resonant DAB Converters With Single-Loop Control
Zhiqiang Guo · Weijie Zhan · Zhongyuan Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
本文提出了一种由同步整流器和LCL谐振双有源桥（DAB）变换器组成的单级AC-DC变换器。通过分析LCL-DAB变换器的最优双移相（DPS）控制，实现了零电压开关（ZVS）与导通损耗之间的平衡，并推导了输入电流的解析表达式。
解读: 该技术对阳光电源的储能PCS（如PowerTitan、PowerStack系列）及充电桩业务具有重要参考价值。单级AC-DC拓扑能有效简化电路结构，提高功率密度并降低系统成本。LCL谐振DAB结构在实现软开关及优化效率方面表现优异，有助于提升阳光电源产品在宽电压范围下的转换效率。建议研发团队关注该控...
三相单级矩阵式隔离型AC-DC变换器的效率优化控制策略及实时调制方案
Efficiency-Optimization Control Strategy With Real-Time Modulation Scheme for Three-Phase Single-Stage Matrix-Type Isolated AC–DC Converters
Zhiqiang Guo · Zining Wang · Luming Liu · Zhongyuan Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
本文提出了一种针对三相单级矩阵式隔离型AC-DC变换器的控制策略。通过引入双有源桥（DAB）变换器的全局优化模式，将AC-DC变换器的目标电流矢量分解为相邻两个开关周期内的两种工作模式，从而简化了调制方案的计算过程。
解读: 该研究提出的单级矩阵式隔离拓扑及DAB优化控制策略，对阳光电源的储能变流器（PCS）和光伏逆变器产品线具有重要参考价值。单级变换架构有助于提升功率密度并降低系统损耗，特别适用于PowerTitan等大功率储能系统及组串式逆变器的功率级设计。建议研发团队关注该调制方案在降低开关损耗和简化控制逻辑方面的...
一种降低环流损耗和输出滤波电感的混合三电平与半桥DC-DC变换器
Hybrid Three-Level and Half-Bridge DC–DC Converter With Reduced Circulating Loss and Output Filter Inductance
Zhiqiang Guo · Deshang Sha · Xiaozhong Liao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年12月
本文提出了一种混合三电平（TL）与半桥（HB）DC-DC变换器。该拓扑通过共享滞后桥臂开关，无需额外的原边开关管，有效降低了环流损耗，并减小了输出滤波电感体积，提升了变换效率与功率密度。
解读: 该拓扑结构通过优化开关管复用和降低环流，显著提升了DC-DC变换效率，对阳光电源的储能变流器（如PowerTitan、PowerStack系列）及大功率组串式光伏逆变器具有重要参考价值。在储能PCS中，该技术有助于减小磁性元件体积，从而提升整机功率密度，降低系统散热压力。建议研发团队评估该拓扑在宽电...
采用辅助LC网络的实现全负载范围零电压开关的输出串联双有源桥变换器
Output-Series Connected Dual Active Bridge Converters for Zero-Voltage Switching Throughout Full Load Range by Employing Auxiliary LC Networks
Zhiqiang Guo · Deshang Sha · Keling Song · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年6月
本文提出了一种用于高输出电压应用场景的输出串联双有源桥（DAB）变换器。通过集成双辅助LC网络，该变换器实现了全负载范围内的零电压开关（ZVS）。通过控制输出侧开关的门极信号调节LC网络电流，有效提升了变换效率。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列PCS）具有极高价值。在高压储能系统设计中，DAB是实现直流侧电压变换的核心拓扑。全负载范围ZVS技术能显著降低开关损耗，提升PCS在轻载及变负载工况下的转换效率，从而提高系统整体能效。建议研发团队评估该辅助LC网络在兆瓦级...
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