Nidhi Chandrakar · Chadaram Chandra Sekhar · Mageshwari Sannasy · S. Arul Daniel · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月

本文深入研究了隔离型双有源桥（DAB）双向直流变换器的控制策略，提出一种优化性能的先进开关方法。通过理论分析、仿真与实验验证，证明该方法可有效克服传统移相控制存在的环流和电流应力问题，提供3°调节自由度，显著降低环流，减少功率损耗，提升系统效率。同时，所提策略扩展了零电压切换（ZVS）范围，实现了更平滑的切换过程。在2.4 kW DAB样机上的实验结果验证了该控制方案的可行性与优越性。

解读: 该DAB环流最小化控制策略对阳光电源储能与充电产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器的DC-DC隔离级，该技术可显著降低环流损耗，提升PowerTitan系统整体效率；扩展的ZVS范围可减少SiC器件开关损耗，延长功率模块寿命。在车载OBC充电机中，3自由度调节策略可优化宽电压范围下的电流应力，...

Xiaoqiang Li · Ning Li · Weijie Xue · Wei Mao 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年10月

三端口直流 - 直流转换器凭借其结构简单、成本低和功率密度高的优势，成为离网光伏制氢系统中实现光伏电池、储能装置和电解槽集成的理想解决方案。考虑到电解槽的低电压大电流工作特性以及对电流纹波的敏感性，本文提出了一种 LCC 谐振型电流输出式部分隔离三端口直流 - 直流转换器（LCC - CFO - TPC）。通过采用脉宽调制（PWM）+ 脉冲频率调制（PFM）方法，该转换器能够为电解槽实现高降压比和低输出电流纹波，降低二次侧整流二极管的电流应力，并在全功率范围内实现一次侧全桥的零电压开关（ZVS）...

解读: 从阳光电源氢能与储能业务协同发展的战略视角看，这项LCC谐振型三端口DC-DC变换器技术具有重要的应用价值。该技术针对光伏制氢系统中电解槽的特殊工况需求——低压大电流输出和对电流纹波的高度敏感性——提出了创新的电流馈出型拓扑结构，这与我司在光伏制氢领域推进的"光储氢"一体化解决方案高度契合。 技术...

Mou-Fa Guo · Chu-Fang Han · Qing-Xuan Ke · Jian-Zhang You 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年12月 · Vol.14

本文提出一种三相四桥臂级联H桥拓扑及滑模控制策略，用于柔性消弧装置，可同时精确调节输出电流与中性点电压，有效抑制高/低阻接地故障下的故障电流与电压，解决PID/LADRC稳态误差及传统电压法在线路压降下失效问题。

解读: 该滑模控制策略对阳光电源ST系列储能变流器（PCS）及PowerTitan系统在配网侧故障穿越、主动谐波/不平衡补偿等场景具有重要参考价值。其电压-电流协同控制思想可增强PCS在弱电网或含高阻接地故障工况下的暂态响应与补偿精度，建议在新一代构网型PCS固件中集成SMC-ERL算法模块，并结合iSol...

Changping Chen · Mengtao Xiao · Xiaokang Liu · Qiang Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年9月

目前，微电子器件面临的严峻挑战之一是封装的小型化趋势。随着微电子封装不断向高密度、小尺寸方向发展，微焊点在常见服役条件下将单独或同时承受热电、力等载荷，这会导致互连结构失效。本研究探究了高电流密度下Sn₃.₅Ag微铜柱焊点的界面演变和失效机制。实验表明，在电流密度为3×10⁴ A/cm²、温度为150°C的条件下，阴极侧的镍层迅速溶解，形成Cu₃Sn和(Cu,Ni)₆Sn₅等金属间化合物（IMCs），而抗电迁移的Ag₃Sn颗粒在焊料芯部聚集，抑制了金属间化合物的生长。柯肯达尔空洞在Cu - Cu...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文揭示的微铜柱焊点在高电流密度下的失效机理对我司功率电子产品具有重要参考价值。随着光伏逆变器和储能变流器向高功率密度、小型化方向发展，IGBT模块、功率半导体封装等核心部件面临的电-热-力耦合载荷日益严峻，焊点可靠性已成为制约系统寿命的关键瓶颈。 论文揭示的Sn3.5...

Rahul Kumar Garg · Mummadi Veerachary · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年12月

本文提出了一种非隔离型双向直流 - 直流变换器。该变换器的设计旨在确保低压（<i>LV</i>）侧的两个电感中的电流纹波相互抵消，从而使变换器低压侧的电流平稳且无纹波。与此同时，变换器高压（<i>HV</i>）侧的电流连续且纹波含量低。文献中报道的单向拓扑结构主要通过同步开关实现电流纹波消除，呈现出升降压电压增益特性。然而，所提出的变换器在正向模式下具有升压特性，在反向模式下具有降压特性。该变换器的一些显著特点包括：开关和电容上的电压应力较低，低压侧端口和高压侧端口之间共地。为了分别研究变换器的...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项非隔离双向DC-DC变换器技术在储能系统和光储一体化应用中具有显著的实用价值。该技术通过低压侧双电感纹波互相抵消的创新设计，实现了电流的平滑输出，这对于延长电池储能系统寿命、提升系统可靠性具有重要意义。 该拓扑的核心优势与我司业务需求高度契合。首先，正向升压、反向降压...

Hong Wang · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年5月 · Vol.36.0

本文提出了一种新颖的结构，该结构结合了超晶格AlGaN与三维（3D）GaN的复合体系，成功在Si衬底上实现了高质量无裂纹的GaN外延薄膜。超晶格结构在缓解GaN与Si之间的晶格失配方面发挥了重要作用。更重要的是，在超晶格结构基础上引入3D GaN结构延迟了岛状结构的合并过程，从而提高了GaN薄膜的质量并降低了位错密度。该复合结构显著提升了晶体质量，有效释放了GaN中的应力，并减少了位错密度。此外，该结构还为生长高阻抗缓冲层提供了可能，可用于替代Fe掺杂以提高击穿电压（B V gd）。位错密度的显...

解读: 该GaN外延技术通过超晶格AlGaN与三维GaN复合结构,显著提升击穿电压并降低位错密度,对阳光电源功率器件应用具有重要价值。在ST系列PCS和SG逆变器中,高耐压GaN器件可替代传统Si/SiC方案,实现更高功率密度和开关频率。复合缓冲层结构避免Fe掺杂,提升器件可靠性,适用于三电平拓扑和高压直流...

Xu Li · Xiaochuan Deng · Zhengxiang Liao · Xuan Li 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年1月

本文对一款带有嵌入式肖特基势垒二极管的商用碳化硅（SiC）MOSFET（SBD - MOS）的短路鲁棒性和失效机制进行了评估和揭示。与传统平面型SiC MOSFET（C - MOS）相比，在短路条件下，SBD - MOS的失效现象存在显著差异。当SBD - MOS在600 V母线电压下的短路耐受时间（ ${t}_{\text {sc}}$ ）超过 $3.5~\mu $ s时，即使栅极关断，该器件也无法关断。在短暂下降后，短路电流会再次上升并持续一段时间，最终导致器件发生破坏性失效。相比之下，C ...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于1200V SiC MOSFET短路失效机制的研究具有重要的工程应用价值。作为光伏逆变器和储能系统的核心功率器件，SiC MOSFET的可靠性直接影响产品的安全性和市场竞争力。 该研究揭示了嵌入式肖特基势垒二极管（SBD-MOS）在短路条件下的独特失效模式：当短路...

Lingxuan Xiao · Xinbo Ruan · Chi Kong Tse · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月

双向直流 - 直流转换器在可再生能源发电系统、住宅储能系统和电动汽车中得到了广泛应用。四开关升降压（FSBB）转换器具有功率开关电压应力低、输出为正以及可实现双向功率传输等特点。本文采用脉冲宽度调制（PWM）与移相控制相结合的方式对 FSBB 转换器进行控制，以实现正向和反向功率传输运行时所有功率开关的零电压开关（ZVS）。然后，提出了在一个开关周期内实现功率传输平稳反向的控制方法，避免了过大的电流过冲。最后，搭建了一台输出功率范围为 -5 至 5 千瓦的双向 FSBB 转换器样机并在实验室进行...

解读: 从阳光电源的业务布局来看，这项四开关双向Buck-Boost变换器（FSBB）的功率流平滑反转技术具有显著的应用价值。该技术通过结合PWM和移相控制实现全开关零电压开关（ZVS），并能在单个开关周期内完成功率传输方向的平滑切换，这与我们在储能系统和光储一体化解决方案中的核心需求高度契合。 在储能变...

Zipeng Ke · Jun Wang · Bo Hu · Chao Zhang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

基于SiC的双桥并联LLC谐振变换器具有低电流应力和高效率的优点，但成本较高。本文提出一种低成本混合Si/SiC双桥并联LLC变换器，由大电流低成本Si IGBT桥臂与小电流SiC MOSFET桥臂构成，显著降低系统成本。得益于Si IGBT桥臂的软开关特性，该混合结构在开关损耗方面可媲美全SiC设计。同时，通过拓扑重构减少了谐振元件数量，进一步降低损耗与成本。实验研制了6 kW样机，结果表明，在高输出功率下总损耗相当，而开关器件成本降低51.7%，谐振元件成本降低22.9%，总体成本降低31....

解读: 该混合Si/SiC双桥并联LLC技术对阳光电源储能与充电产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器的DC/DC隔离级，可采用此混合方案替代全SiC设计，在保持高效率的同时降低31.6%成本，显著提升PowerTitan大型储能系统的性价比。对于大电流充电桩（如液冷超充），该拓扑的低电流应力特性与谐振...

Tatiane Martins Oliveira · Alencar Franco De Souza · Guilherme Henrique Favaro Fuzato · Fernando Lessa Tofoli 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月

提出基于三态开关单元(3SSC)和耦合电感的非隔离高升压DC-DC变换器族。与传统交错拓扑不同,该构型因3SSC自耦变压器具有固有均流能力。耦合电感在不需要高占空比下扩展电压增益,钳位电路回收漏感储能而不显著增加开关电压应力或元件数量。DC-DC升压变换器详细分析,48V/400V、50kHz、1kW实验样机在额定功率下效率达97.18%。

解读: 该三态开关高升压变换器技术对阳光电源储能DC-DC变换器设计有重要价值。3SSC固有均流特性可应用于ST储能变流器的DC-DC升压级,简化控制并提高可靠性。耦合电感扩展增益技术对PowerTitan储能系统的宽电压范围适应有借鉴意义。97.18%高效率和钳位电路漏感能量回收方案对阳光电源高功率密度变...

Sobhan Heidarbozorg · Hadi Goudarzhagh · Seyyed Hamid Fathi · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年11月 · Vol.14

本文提出一种单开关、高电压增益准Z源DC-DC变换器，采用电压倍增技术实现高增益与双极性输出，具备连续输入电流、共地特性及低器件电压应力。256W样机实现±360V输出、电压增益11.5、效率93.4%，适用于光伏系统与双极性直流微电网。

解读: 该拓扑高度契合阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统的前端DC-DC升压需求，尤其适用于高压大功率光储耦合场景——可替代传统两级式方案，提升组串式逆变器（如SG系列）在超配或弱光下的启动能力，并增强双极性直流微电网（如iSolarCloud平台支持的智能微网）的接口灵活性。建议在下一代...

Yuchuan Ma · Hang Chen · Shuhui Zhang · Huantao Duan 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年8月 · Vol.127

本文报道了基于6英寸低阻Si衬底上生长的7.6 μm厚NPN外延结构的全垂直式GaN-on-Si功率MOSFET，器件具有优异的关断特性。该结构省去了传统n+-GaN漏极接触层，有效缓解了GaN生长过程中硅掺杂引起的拉应力，从而实现了在Si衬底上构建7 μm厚n--GaN漂移层的设计空间。器件在1 mA/cm²的低关态漏电流密度下实现567 V的高击穿电压，同时展现4.2 V阈值电压的增强型工作模式、7.8 mΩ·cm²的低比导通电阻和高达8 kA/cm²的导通电流密度。结果表明，在低成本Si衬...

解读: 该全垂直GaN-on-Si功率MOSFET技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。567V击穿电压和7.8mΩ·cm²超低导通电阻特性，可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的DC-DC变换级，相比现有Si MOSFET显著降低开关损耗。基于低成本6英寸Si衬底的工艺路线，为阳光电源功率...

Aneel Ahmed · Sang-Wook Ryu · Hyunghu Park · Irfan Ali 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年7月

本文提出了一种高效的突发模式控制算法（BMCA），旨在降低单端感应加热器（SE - IH）功率控制中的开关导通电流尖峰。现代 SE - IH采用两种控制模式：重载时采用方波控制，轻载时采用突发模式控制，以有效控制流向感应加热负载的功率。首先，方波控制通过适当控制开关频率或占空比，在较高负载条件下实现软开关，即零电压开关。其次，突发模式控制在较低负载条件下，由于直流母线电容通过谐振电容突然放电，常常会在开关导通瞬间产生电流尖峰，从而导致效率低下和潜在危险。这些电流尖峰造成显著的功率损耗和热应力，最...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于单端感应加热器突发模式控制算法的研究虽然聚焦于感应加热领域，但其核心技术原理对我们在光伏逆变器和储能系统中的功率控制策略具有重要借鉴价值。 该论文解决的核心问题——轻载工况下开关器件导通瞬间的电流尖峰问题，与我们逆变器产品在低功率运行时面临的挑战高度相似。在分布式...

Menaouar Berrehil El Kattel · Kassio Derek Nogueira Cavalcante · Paulo Peixoto Praça · Demercil de Souza Oliveira 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月

本文提出一种用于水电解应用的磁性元件减少型多臂交错直流-直流变换器，通过降低磁性元件体积、减少功率损耗和应力，提升效率与性能。采用短臂结构简化设计，无需电感数量与臂数成正比。输出电流与电压纹波频率达开关频率的六倍，电感电流纹波频率为三倍，显著减小无源器件体积与质量，实现电流均衡分配并提高功率密度。文中详述了连续导通模式下的稳态工作原理、设计准则、数学推导及与现有拓扑的对比分析。实验研制的10 kW样机在满载下实现98.42%的高效率，并附有验证性能的演示视频。

解读: 该多臂交错DC-DC变换器技术对阳光电源储能与氢能产品线具有重要应用价值。其磁性元件减少设计可直接应用于ST系列储能变流器的DC-DC级联环节，通过六倍开关频率的纹波抑制能力，显著减小滤波电感体积，提升PowerTitan储能系统的功率密度。98.42%的满载效率与短臂均流设计可优化阳光电源电解制氢...

Peng Pan · Zujun Peng · Ke Li · Wei Wang · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年11月

本研究分析了以金刚石为散热基板的功率芯片封装结构的热-力特性，显著提升了GaN HEMT的性能。通过优化纳米银焊膏焊接工艺，实现了芯片与金刚石散热体间的可靠集成，有效增强了热点区域的散热能力。理论模拟表明，相较于传统MoCu散热器，金刚石散热器具有更优的散热性能和更低的热应力。实验结果表明，在27.3 W功耗下，结到壳的热阻降低53.4%，芯片表面最高温度下降45.3%，直流输出电流提升9.2%，且功率循环寿命超过33万次无失效，验证了金刚石散热封装在提升高功率器件热电性能与可靠性方面的有效性。

解读: 该金刚石散热封装技术对阳光电源功率器件热管理具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中，GaN HEMT器件的高功率密度应用面临严峻散热挑战。研究展示的金刚石散热方案可使结壳热阻降低53.4%、芯片温度下降45.3%，直接提升器件电流输出能力9.2%，这对提高PowerTitan储...

Qiang Li · Yuan Yang · Yang Wen · Guoliang Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年8月

碳化硅（SiC）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）具有开关速度快、击穿电压高和导热性能优异等特点，广泛应用于功率变换器中，以提高其转换效率、功率密度和可靠性。然而，高电压变化率（dv/dt）和高电流变化率（di/dt），再加上寄生电容和电感，使得电压和电流更易出现过冲和振荡，这可能导致电应力、电磁干扰（EMI）和额外的能量损耗。本文提出一种具有过冲和振荡独立抑制功能的有源栅极驱动器（IS - AGD），以改善碳化硅MOSFET模块的开关性能。建立了过冲和振荡的等效模型。基于...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项SiC MOSFET主动栅极驱动技术具有重要的战略价值。作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商，我们的产品正面临更高功率密度、更高效率和更严格EMI标准的市场需求，而SiC器件的应用是实现这些目标的关键路径。 该技术针对SiC MOSFET开关过程中的过冲和振荡问题...

Xiu Zhang · Wei Ling · Junchen Liu · Hu Tao 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年8月 · Vol.127

宽禁带半导体因其优异的电学与机械特性，在柔性电子器件中展现出巨大潜力。本文报道了通过深硅刻蚀和晶圆级衬底转移工艺制备的柔性AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）阵列。器件在_VGS_＝1 V时实现最高饱和漏极电流密度达166.5 mA/mm，在_VDS_＝5 V时峰值跨导为42.6 mS/mm，并表现出良好的抗机械变形能力。此外，在面内拉伸应变下，器件性能进一步提升，归因于应变诱导的压电极化调控AlGaN/GaN异质界面二维电子气密度。该结果凸显HEMT在下一代柔性电子，尤其是生物电子...

解读: 该柔性GaN HEMT技术对阳光电源功率器件应用具有前瞻价值。研究中应力工程调控二维电子气密度提升器件性能的机制，可为ST系列储能变流器和SG逆变器中GaN器件的封装应力优化提供理论指导，通过合理设计功率模块封装结构实现应变调控以提升开关特性。柔性HEMT阵列的抗机械变形能力对新能源汽车OBC和电机...

Sudeep Shetty · A M Prahllada · U Vinatha · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

高效电能转换对燃料电池混合动力汽车至关重要，要求高电压增益、少开关器件、高效率及低输入电流纹波。本文提出一种适用于燃料电池汽车的高增益二次升压DC-DC变换器，采用带钳位电路的开关电感电容技术，在降低电压应力的同时保持共地结构。详细分析了其工作原理、元件设计与控制器实现，并与现有高增益拓扑进行比较。实验搭建400V/200W样机，在不同工况下测试，额定功率58%时增益达13.33，最高效率93.5%。输入电压突变20%时表现出良好动态响应，符合燃料电池系统实际运行特性。实验验证了该变换器在车用燃...

解读: 该单开关高增益DC-DC变换器技术对阳光电源车载电源产品线具有直接应用价值。其共地拓扑结构和开关电感电容技术可应用于车载OBC充电机，实现燃料电池低压侧（30V）到动力电池高压侧（400V）的高效升压，13.33增益比和93.5%效率指标满足车规要求。单开关设计降低控制复杂度和成本，连续输入电流特性...

Yuzhen Xu · Yueling Zhang · Mingzhu Zhou · Ronghuan Xie 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月

本文提出一种基于Y源耦合电感的零输入电流纹波（ZICR）高电压增益DC-DC变换器。通过引入由电感、电容和耦合电感串联构成的辅助电路实现ZICR，其中电容使ZICR支路平均电流为零，从而可采用小磁芯设计，减小磁性元件体积与铜损。结合Y源耦合电感与倍压结构实现高电压增益，固有无源钳位电路有效抑制开关管关断电压尖峰与应力。利用电容吸收漏感能量，实现所有二极管的零电流关断，缓解反向恢复问题。实验研制了200 W、32–380 V、50 kHz样机，验证了方案可行性。在40–200 W输出功率范围内，带...

解读: 该零输入电流纹波高增益DC-DC变换器技术对阳光电源储能与光伏产品具有重要应用价值。Y源耦合电感与倍压结构实现的高电压增益特性，可直接应用于ST系列储能变流器的DC-DC前级，优化低压电池（48V/96V）到高压母线（1500V）的升压方案，减少级联级数。零输入电流纹波特性显著降低对电池侧滤波需求，...

Liting Li · Mei Su · Guo Xu · Li Jiang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年3月

针对单向低功率应用，提出了一种带有耦合电感的半双有源半桥（DAHB）变换器。与传统的 DAHB 变换器相比，该拓扑结构由三个有源开关和一个二极管组成，减少了所需有源开关的数量。此外，集成了一个耦合电感，以同时实现隔离和能量传输，从而无需单独的输入电感、漏电感以及变压器。为优化性能，还提出了一种混合调制策略，该策略采用无缝控制律，结合了脉冲宽度调制（PWM）和脉冲宽度调制加相移（PPS）两种模式。PWM 模式可使变换器具有较低的电流应力，而 PPS 模式则增强了功率传输能力。所提出的控制律确保了两...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项半双主动半桥（Semi-DAHB）耦合电感变换器技术在分布式光伏和储能系统的DC-DC变换环节具有显著应用价值。 **技术创新与成本优势**：该拓扑通过三个主动开关加一个二极管的简化结构，相比传统DAHB减少了一个功率开关器件，这直接降低了物料成本和驱动电路复杂度。更...