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功率器件技术 GaN器件 ★ 4.0

基于p-GaN HEMT的紫外探测器在低温下的光响应特性

Photoresponsivity of _p_-GaN HEMT-based ultraviolet photodetectors at low temperatures

Haodong Wang · Meixin Feng · Yaozong Zhong · Xin Chen · Applied Physics Letters · 2025年5月 · Vol.126

本文研究了基于p型GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)的紫外光电探测器在低温环境下的光响应性能。通过变温光电测试,系统分析了器件在不同温度下的光电流、响应度及探测机制的变化规律。结果表明,随着温度降低,器件的暗电流显著抑制,光暗电流比大幅提升,同时响应度增强,归因于低温下载流子复合减少与能带结构优化。该工作为高性能紫外探测器在极端环境中的应用提供了实验依据与理论支持。

解读: 该研究对阳光电源的GaN功率器件应用具有重要参考价值。p-GaN HEMT在低温环境下光响应性能的提升,可用于优化我司SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器中的GaN器件温控设计。特别是在-40℃低温工况下,通过抑制暗电流提升光暗电流比的方法,有助于提高GaN器件的开关特性和可靠性。这对于提升极寒地...

电动汽车驱动 ★ 4.0

高温O2退火对Al2O3/Ga2O3界面质量的影响

The effect of O2 high-temperature annealing on the quality of Al2O3/Ga2O3 interface

Chunyan Chen · Yutong Wu · Bing Jiang · Zhixiang Zhong 等6人 · Applied Physics Letters · 2025年8月 · Vol.127

深圳大学材料科学与工程学院、电子与信息工程学院、射频异质集成国家重点实验室、功率器件与人工智能能源监测技术研究所研究了高温O2退火对Al2O3/Ga2O3界面特性的影响。通过不同温度退火处理,系统分析了界面态密度、固定电荷及界面缺陷的演变规律,发现适当高温退火可有效降低界面态密度,提升界面质量。结果表明,退火有助于改善介质/半导体界面的化学稳定性和电学性能,为高性能β-Ga2O3功率器件的优化提供理论依据和技术支持。

解读: 该Al2O3/Ga2O3界面优化技术对阳光电源功率器件研发具有重要价值。β-Ga2O3作为超宽禁带半导体(Eg~4.8eV),其击穿场强是SiC的3倍,适用于高压大功率应用场景。研究揭示的高温O2退火工艺可降低介质/半导体界面态密度,直接提升MOS栅结构的可靠性和开关特性,可应用于:1)ST系列储能...

功率器件技术 SiC器件 宽禁带半导体 可靠性分析 ★ 5.0

考虑阈值电压不稳定性SiC MOSFET动态分析开关损耗模型

Dynamic Analytical Switching Loss Model of SiC MOSFET Considering Threshold Voltage Instability

Yumeng Cai · Peng Sun · Yuankui Zhang · Cong Chen 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月

准确的开关损耗建模对SiC MOSFET及功率变换器至关重要。本文针对长期运行中栅氧化层退化对开关性能的影响,提出了一种考虑阈值电压(VTH)不稳定性导致的“动态”时间相关分析模型,填补了传统静态模型在长期可靠性评估方面的空白。

解读: 随着阳光电源在组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器中大规模应用SiC器件以提升功率密度和效率,器件的长期可靠性成为核心竞争力。该研究提出的动态损耗模型能更精准地预测SiC MOSFET在全生命周期内的性能漂移,有助于优化逆变器及PCS的寿命预测算法。建议研发团队将其引入iSolar...

功率器件技术 SiC器件 宽禁带半导体 功率模块 ★ 5.0

SiC MOSFET开关运行中栅极氧化层退化研究

Investigation on Gate Oxide Degradation of SiC MOSFET in Switching Operation

Yumeng Cai · Peng Sun · Cong Chen · Yuankui Zhang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月

本文研究了SiC MOSFET在开关运行过程中的栅极氧化层退化问题。通过搭建Buck变换器,重点分析了动态漏源电压(VDS)和负载电流(IL)对栅极氧化层可靠性的影响,旨在建立有效的SiC器件栅极可靠性评估方法,为高压功率器件的应用提供理论支撑。

解读: SiC MOSFET是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩提升功率密度与效率的核心器件。栅极氧化层可靠性直接关系到产品在复杂工况下的长期寿命。本文提出的动态应力评估方法对于阳光电源在器件选型、驱动电路优化以及功率模块的寿命预测具有重要指导意义。建议研发团队将此研究成果应...

可靠性与测试 功率模块 可靠性分析 热仿真 ★ 3.0

多芯片发光二极管热耦合效应的高效测量

Efficient Measurement of Thermal Coupling Effects on Multichip Light-Emitting Diodes

Hong-Li Lu · Yi-Jun Lu · Li-Hong Zhu · Yue Lin 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年12月

随着多芯片模块高功率LED系统的兴起,先进热管理技术需求日益增长。本文提出了一种热耦合矩阵模型,能够计算各芯片在特定热功率下的温度分布,显著简化了测量热耦合效应的复杂性。

解读: 该研究提出的热耦合矩阵模型及温度分布计算方法,对阳光电源的核心产品线(如组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能系统中的功率模块)具有参考价值。逆变器与储能PCS内部高功率密度模块的散热设计是提升系统可靠性的关键。虽然本文针对LED,但其热耦合建模思路可迁移至IGBT/SiC功率模块的结温预测...

功率器件技术 GaN器件 宽禁带半导体 可靠性分析 ★ 4.0

p-GaN栅极功率HEMT开关运行下动态关断漏电流的物理经验模型

A Physics-Based Empirical Model of Dynamic IOFF Under Switching Operation in p-GaN Gate Power HEMTs

Yuru Wang · Tao Chen · Mengyuan Hua · Jin Wei 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月

本文基于物理机制,建立了p-GaN栅极高电子迁移率晶体管(HEMT)在开关运行下动态关断漏电流(IOFF)的经验模型。模型综合考虑了开关频率、占空比、关断延迟时间、栅极驱动电压及温度等关键运行条件对漏电流的影响。

解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化充电桩产品中对高功率密度要求的提升,GaN器件的应用前景广阔。该模型揭示了p-GaN HEMT在动态开关过程中的漏电流演变规律,对于优化逆变器及充电桩的驱动电路设计、提升系统效率及热管理水平具有重要指导意义。建议研发团队在下一代高频化、小型化功率模块设计中,引入该...

功率器件技术 SiC器件 宽禁带半导体 可靠性分析 ★ 5.0

基于分裂C-V法在偏置温度不稳定性条件下SiC MOSFET栅氧化层退化位置表征

Characterization of Gate-Oxide Degradation Location for SiC MOSFETs Based on the Split C–V Method Under Bias Temperature Instability Conditions

Yumeng Cai · Cong Chen · Zhibin Zhao · Peng Sun 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月

栅氧化层退化是SiC MOSFET面临的主要可靠性挑战之一。本文提出了一种基于分裂C-V(CGS和CGD)的方法,用于在偏置温度不稳定性(BTI)条件下精准定位栅氧化层的退化位置,这对提升功率器件的长期可靠性具有重要意义。

解读: SiC MOSFET是阳光电源组串式光伏逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩的核心功率器件。随着产品向高功率密度和高效率演进,SiC器件的长期可靠性直接决定了系统的全生命周期运维成本。该研究提出的分裂C-V表征方法,能够帮助研发团队在器件选型及失效分析阶段,精准定位栅氧化层退化机理,...

拓扑与电路 双向DC-DC 功率模块 充电桩 ★ 3.0

模块化无线电能传输系统的小信号建模与解耦控制方法

Small-Signal Modeling and Decoupling Control Method of Modular WPT Systems

Chen Zhu · Wenxing Zhong · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月

模块化是实现大功率无线电能传输(WPT)的有效途径,可通过增减模块适应不同功率等级。然而,模块间的交叉耦合形成了复杂的功率传输路径,导致各模块输出相互干扰。本文提出了针对模块化WPT系统的小信号建模与解耦控制方法,以解决多模块协同运行中的控制复杂性问题。

解读: 该研究关注模块化无线电能传输(WPT)的解耦控制,与阳光电源的电动汽车充电桩业务具有潜在技术关联。随着大功率无线充电技术的发展,模块化拓扑是提升系统功率密度和灵活性的关键。虽然目前阳光电源以有线充电桩为主,但该文提出的多模块交叉耦合建模与解耦控制策略,对于未来开发高功率密度、模块化并联的充电系统架构...

功率器件技术 IGBT 功率模块 可靠性分析 ★ 4.0

IGBT器件PETT振荡频率的修正公式

The Modified Formula for PETT Oscillation Frequency in IGBT Devices

Jiayu Fan · Xiang Cui · Yue He · Zhibin Zhao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月

等离子体提取渡越时间(PETT)振荡会引发电磁干扰,影响器件运行稳定性。本文针对现有PETT振荡频率计算公式存在的发散问题,提出了一种修正公式,能够更准确地估算振荡频率,从而为抑制该振荡提供理论支撑。

解读: 该研究对阳光电源的核心产品线(如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan储能变流器及风电变流器)具有重要意义。这些产品广泛使用高功率IGBT模块,PETT振荡引起的电磁干扰(EMI)是导致系统电磁兼容性(EMC)不达标及器件失效的潜在因素。通过应用该修正公式,研发团队可在设计阶段更精确地预测并...

功率器件技术 SiC器件 功率模块 可靠性分析 ★ 5.0

基于LTCC的碳化硅功率模块集成电流传感器

LTCC Based Current Sensor for Silicon Carbide Power Module Integration

Peng Sun · Xiang Cui · Si Huang · Pengyu Lai 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月

电流传感器集成可显著提升功率模块的功率密度与可靠性。针对现有传感器难以适配碳化硅(SiC)模块的问题,本文提出了一种基于低温共烧陶瓷(LTCC)的低剖面、可安装电流传感器,并对其电流容量、带宽、电气绝缘及热特性进行了验证。

解读: 该技术对阳光电源的SiC功率模块应用至关重要。随着PowerTitan系列储能系统及组串式逆变器向更高功率密度演进,SiC器件的应用日益广泛,但高频开关带来的电流检测难题限制了系统性能。LTCC集成电流传感器方案能够实现紧凑的电流采样,减少寄生参数,提升系统动态响应与保护精度。建议研发团队关注该传感...

拓扑与电路 多电平 空间矢量调制SVPWM PWM控制 ★ 4.0

多电平变换器45°坐标系α′β′下的空间矢量调制

Space Vector Modulation in the 45° Coordinates α′β′ for Multilevel Converters

Cui Wang · Qing-Chang Zhong · Nengfei Zhu · Si-Zhe Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月

空间矢量调制(SVM)在两电平和三电平变换器中应用广泛,但随着电平数增加,扇区划分、开关状态及序列复杂度呈指数级增长,限制了其在工业高压大功率多电平变换器中的应用。本文提出了一种在45°坐标系下的SVM策略,旨在简化多电平变换器的算法实现难度。

解读: 该研究针对多电平变换器控制算法的简化,对阳光电源的高压大功率产品线(如集中式光伏逆变器、大型储能系统PowerTitan系列)具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向更高电压等级和多电平拓扑演进,降低SVM算法的计算复杂度不仅能提升控制响应速度,还能降低对主控芯片(DSP/FPGA)的算力要求,从而优...

电动汽车驱动 GaN器件 ★ 4.0

缺陷演化对14 MeV中子辐照后AlGaN/GaN HEMT电学性能的影响

The impact of defect evolution on the electrical performance of AlGaN/GaN HEMT after 14-MeV neutron irradiation

Von Bardeleben · Van De Walle · China Machine Press · Applied Physics Letters · 2025年6月 · Vol.126

研究了14 MeV中子辐照及退火处理对AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)电学性能与缺陷演化关系的影响。随着辐照注量增加,器件的漏极电流、跨导及载流子浓度显著下降,而反向栅泄漏电流上升。通过深能级瞬态谱技术分析发现,中子辐照引入了多个深能级缺陷,其浓度随注量增加而升高,且在退火过程中部分缺陷发生转化或湮灭。研究表明,位移损伤导致的点缺陷及其演化进程是电学性能退化的主要机制,为HEMT在辐射环境中的可靠性评估提供了重要依据。

解读: 该GaN HEMT中子辐照损伤机理研究对阳光电源功率器件应用具有重要参考价值。研究揭示的深能级缺陷演化规律可指导SG系列光伏逆变器、ST储能变流器及电动汽车驱动系统中GaN器件的可靠性设计。针对辐照引起的载流子浓度下降、栅泄漏增加等退化机制,可优化器件筛选标准和老化测试方案。退火处理对缺陷的修复效应...

控制与算法 PWM控制 功率模块 ★ 2.0

基于在线参数估计的变磁通记忆电机MTPA与弱磁控制策略

Online-Parameter-Estimation-Based Control Strategy Combining MTPA and Flux-Weakening for Variable Flux Memory Machines

Yuxiang Zhong · Heyun Lin · Zhiyong Chen · Shukang Lyu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月

本文针对变磁通记忆电机(VFMM),提出了一种结合最大转矩电流比(MTPA)与弱磁控制的在线参数估计策略,以实现高效宽调速运行。通过新开发的线性自抗扰前馈解耦(LADR-FFD)电流控制器,实现永磁磁链的实时估计。

解读: 该研究聚焦于电机驱动控制算法,主要应用于高性能电机驱动领域。虽然阳光电源目前的核心业务集中在光伏逆变器、储能PCS及充电桩,但该技术中涉及的“在线参数估计”与“自抗扰控制(ADR)”算法,对于提升阳光电源风电变流器中永磁同步发电机的控制精度、以及未来在电动汽车驱动系统或高性能储能电机控制中的应用具有...

拓扑与电路 PFC整流 功率模块 ★ 2.0

一种用于无线电能传输的单级三模可重构调节整流器

A Single-Stage Three-Mode Reconfigurable Regulating Rectifier for Wireless Power Transfer

Shurui Liu · Tianqi Lu · Zhong Tang · Zhiyuan Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月

本文提出了一种用于无线电能传输的宽工作范围可重构调节整流器。该三模整流器无需全局环路控制即可实现宽电压调节,有效减小了芯片面积。相比现有技术,该方案具备更多工作模式和更高的电压增益,能够实现更低输入功率下的高效调节。

解读: 该文献探讨的无线电能传输(WPT)及高集成度可重构整流技术,目前主要应用于消费电子或小型化设备。对于阳光电源而言,虽然其核心业务集中在光伏、储能及大功率充电桩领域,但该技术中关于“无需全局环路控制实现宽范围调节”的思路,对公司电动汽车充电桩产品线中提升功率密度、优化控制架构具有一定的参考价值。建议关...

功率器件技术 SiC器件 宽禁带半导体 可靠性分析 ★ 5.0

基于动态阈值电压提取的SiC MOSFET在线结温测量

Online Junction Temperature Measurement for SiC MOSFET Based on Dynamic Threshold Voltage Extraction

Xi Jiang · Jun Wang · Hengyu Yu · Jianjun Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月

本文提出了一种基于动态阈值电压的SiC MOSFET在线结温监测方法。该方法不依赖于负载电流变化,消除了复杂校准过程,为关键电力电子变换器的可靠运行提供了有效的结温估计方案。

解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高价值。随着公司在组串式逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩中大规模应用SiC MOSFET以提升功率密度和效率,结温的精准在线监测是提升系统可靠性、实现预测性维护的关键。该方法无需负载电流校准,易于集成至iSolarCloud平台或嵌入式控制系统中...

拓扑与电路 储能变流器PCS 功率模块 可靠性分析 ★ 4.0

一种基于增强型真空断路器的无源振荡直流断路方案

A Passive Oscillation DC Breaking Scheme Based on Enhanced Vacuum Interrupter

Yu Xiao · Yi Wu · Yifei Wu · Mingzhe Rong 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月

由于直流系统缺乏自然电流过零点,直流断路一直是关键难题。现有方案多依赖电力电子器件或预充电路,导致成本高昂且控制复杂。本文提出了一种基于真空断路器的无源振荡直流负载电流断路方案,通过无源电路产生振荡电流实现强制过零,有效简化了直流断路控制策略。

解读: 该技术对于阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及直流微电网解决方案具有重要参考价值。目前大容量储能系统直流侧保护多依赖高成本的电力电子断路器或熔断器,该无源振荡方案利用真空断路器实现强制过零,有望显著降低直流侧保护成本,提升系统可靠性。建议研发团队评估该方案在大型储能电...

拓扑与电路 DC-DC变换器 光伏逆变器 储能变流器PCS ★ 4.0

一种具有高电压增益的阻抗网络升压变换器

An Impedance Network Boost Converter With a High-Voltage Gain

Guidong Zhang · Herbert Ho-Ching Iu · Bo Zhang · Zhong Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年9月

本文提出了一种新型阻抗网络直流-直流升压变换器。与传统升压变换器相比,该拓扑在较低占空比(小于33%)下即可实现更高的电压增益,且减少了二极管使用数量,有效避免了电感饱和引起的系统不稳定问题,解决了传统变换器在高增益下需大占空比工作的局限。

解读: 该拓扑在光伏逆变器(尤其是组串式逆变器)和储能系统(PCS)的DC-DC升压环节具有应用潜力。阳光电源的组串式逆变器和PowerStack/PowerTitan储能系统常需处理宽电压范围输入,该拓扑通过低占空比实现高增益,有助于降低开关管的电压应力,提升整体转换效率并减小磁性元器件体积。建议研发团队...

可靠性与测试 故障诊断 功率模块 可靠性分析 ★ 3.0

基于交叉支路电流传感器连接的开关磁阻电机驱动功率开关短路故障诊断

Power Switch Short-Circuit Fault Diagnosis for SRM Drives With Cross-Branch Current Sensors Connection

Jun Cai · Yuzheng Wang · Adrian David Cheok · Ying Yan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月

本文提出了一种针对开关磁阻电机(SRM)驱动系统功率变换器的短路故障诊断方案。通过引入交叉支路电流传感器连接结构及电流重构方案,有效提取了电流波形及短路故障特征,实现了对功率开关短路故障的快速诊断与分类。

解读: 该研究关注电力电子变换器功率器件的故障诊断技术,对提升电力电子设备的可靠性具有参考价值。虽然阳光电源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,但其提出的“交叉支路电流传感器连接”及“电流重构”思路,可借鉴应用于阳光电源大功率组串式逆变器或PowerTitan储能变流器...

控制与算法 PWM控制 ★ 2.0

基于线性自抗扰的变磁通记忆电机磁化状态操纵新型电流控制策略

A Novel Current Control Strategy for Magnetization State Manipulation of Variable Flux Memory Machine Based on Linear Active Disturbance Rejection

Zhiyong Chen · Heyun Lin · Yuxiang Zhong · Shukang Lyu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月

本文提出了一种基于线性自抗扰控制(LADRC)的前馈电流控制策略,用于操纵变磁通记忆电机(VFMM)的磁化状态。通过设计线性扩张状态观测器(LESO),实时估计永磁体感应电压及系统扰动,有效提升了电机磁化状态调节的精度与鲁棒性。

解读: 该文献聚焦于电机控制算法的优化,特别是针对变磁通记忆电机的磁化状态控制。虽然阳光电源目前的核心业务集中在光伏逆变器、储能PCS及风电变流器领域,并未直接涉及变磁通记忆电机产品,但其提出的线性自抗扰控制(LADRC)算法在处理非线性扰动和提升系统鲁棒性方面具有通用价值。建议研发团队关注LADRC在风电...

控制与算法 PWM控制 功率模块 ★ 3.0

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...

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