Yifei Zheng · Haoran Wang · Boyu Li · Weimin Yuan 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月

本文提出了一种提升单片氮化镓（GaN）半桥功率集成电路在高速开关瞬态电应力下可靠性的方法。通过片上地线分离设计抑制地弹，避免输入级击穿和误触发；采用双共栅差分对结构的鲁棒电平转换器，有效阻断dVSW/dt噪声传播，同时支持负VSW工作并保持低传输延迟；可调驱动强度的栅极驱动电路抑制振铃与过冲，且不引入寄生元件。基于1 μm硅基GaN工艺实现的100 V单片集成芯片实验验证了其对130 V/ns dVSW/dt的免疫能力、低于10.4 ns的延迟，以及-15 V负压耐受性和输出强度可调性。

解读: 该单片GaN功率IC技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG光伏逆变器的功率密度提升具有重要价值。其130V/ns的dVSW/dt噪声免疫性和10.4ns超低延迟可直接应用于PowerTitan大型储能系统的高频开关电路，提升系统动态响应速度。双共栅差分对电平转换器的-15V负压耐受设计，可增强阳光电...

Mingen Lv · Jing Xiao · Ming Tao · Yijun Shi 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年6月

本研究对p型氮化镓（GaN）栅高电子迁移率晶体管（HEMT）在高功率微波（HPM）辐照下的电学特性退化行为进行了研究。基于1/f噪声方法对p-GaN栅HEMT在HPM辐照前后进行了陷阱分析。实验结果表明，HPM辐照下p-GaN栅HEMT的阈值电压明显低于未辐照的新器件，亚阈值摆幅大于新器件。栅极漏电流的最大变化量增大了一个数量级。随着HPM功率和辐照时间的增加，p-GaN栅HEMT器件的退化现象愈发严重。1/f噪声测试结果显示，HPM辐照下p-GaN栅HEMT的输入参考平带谱噪声密度增加了一倍。...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于p-GaN栅极HEMT器件在高功率微波辐照下退化机理的研究具有重要的工程应用价值。作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商，阳光电源的核心产品大量采用GaN基功率器件以实现高效率、高功率密度的电能转换。 该研究揭示的关键问题直接关系到我们产品的可靠性设计。研究发现...

Darioush Alizadeh · Ebrahim Babaei · Mehran Sabahi · Carlo Cecati · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月

本文提出了一系列利用耦合电感和二次电压增益的高升压交错式直流 - 直流转换器。所提出的第一个转换器是基于迪克森（Dickson）转换器的改进版本，与改进型迪克森转换器相比，它在保持共地的同时提供了更高的电压增益。所提出的第二个转换器使用了一个额外的二极管，从而实现了比第一个转换器更高的电压增益。所提出的第三个转换器将迪克森转换器和改进型迪克森转换器相结合，以解决改进型迪克森转换器缺乏共地的问题。这些转换器具有诸多优点，包括输入电流连续且纹波小、元件承受的电压应力低以及效率高。本文分析了这些转换器...

解读: 从阳光电源的业务布局来看，这篇论文提出的高升压交错并联DC-DC变换器技术具有重要的战略价值。该技术基于耦合电感和二次电压增益，能够实现高升压比、低输入电流纹波和共地设计，这些特性与我司光伏逆变器和储能系统的核心需求高度契合。 在光伏应用场景中，该技术可有效解决组件串联电压不足的问题，特别适用于分...

Chuanqi Dong · Bolong Dong · Shaowei Hu · Yichen Zhu 等6人 · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年8月 · Vol.36.0

纳米银烧结由于能够实现“低温连接、高温服役”，已被广泛应用于功率电子器件中的功率芯片连接技术。然而，烧结银焊点在长时间高温工作条件下容易发生退化甚至失效。目前关于此类焊点退化机制的研究主要集中在氧气引起的界面氧化问题，而对微观结构演变及内部孔隙动态行为对焊点性能影响的研究仍显不足。本研究系统考察了烧结银在高温老化过程中的结构演化及其相关的退化机制。研究发现，在高温条件下，烧结银层内部的孔隙会发生奥斯瓦尔德熟化（Ostwald ripening）。此外，残余有机物的分解和气体生成导致孔隙扩张以及长...

解读: 该纳米银烧结退化机理研究对阳光电源功率器件封装具有重要指导意义。在SiC/GaN功率模块(应用于ST系列PCS、SG逆变器及电动汽车驱动系统)中,银烧结层的高温老化直接影响器件可靠性。研究揭示的Ostwald熟化、孔隙演化及镍层氧化机制,为优化烧结工艺参数、改进基板镀层结构、提升功率模块热循环寿命提...

Hao Li · Helong Yang · Dawei Xiang · Jinyu Chen · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月

线端线圈绝缘是绕组绝缘中的薄弱环节，承受着较高的瞬态电压应力和更大的击穿风险，因此对其进行早期监测既具有重要意义又颇具挑战。为提高线端线圈绝缘早期监测的灵敏度，本文提出了一种基于宇称 - 时间（PT）对称的新方法，利用一个与系统高频共模（HFCM）开关振荡磁耦合的外部谐振器。该方法利用奇异点（EP）附近阻尼率分裂的效应，以更高的灵敏度检测线端线圈绝缘的早期劣化。首先，将逆变器供电电机系统中的 HFCM 开关振荡视为内部谐振器，并分析其模态特征。随后，设计一个外部谐振器使其工作在 PT 对称的奇异...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于PT对称性的线端绕组绝缘监测技术具有重要的战略应用价值。在光伏逆变器和储能变流器系统中，电机绕组绝缘失效是导致系统故障的主要原因之一，尤其是线端绕组承受的瞬态电压应力更大，传统监测方法灵敏度不足，难以实现早期预警。 该技术的核心创新在于利用逆变器固有的高频共模开关...

Ali Faisal Murtaza · Talal Alharbi · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年6月

本文提出了一种简单有效的功率处理架构，其中针对低压直流（LVDC）系统引入了太阳能光伏（PV）阵列的串联集成。在低压直流系统中，有两到三个电压等级（±375 V和48 V）的母线可用。这为所提出的架构的形成奠定了基础，在该架构中，直流 - 直流转换器的并联集成以及48 V和375 V电压等级之间光伏阵列的串联集成成为可能。这确保了通过直流 - 直流转换器进行的功率处理显著减少，减少幅度相当于375 - $V_{pv}$，从而提高了光伏电站的效率。此外，所提出的架构还具有以下优点。其一，不影响最大...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的LVDC系统串联光伏阵列架构具有显著的技术价值和应用潜力。该方案通过在48V和375V电压等级之间实现光伏阵列串联集成与DC-DC变换器并联集成，有效降低了功率电子器件的处理容量，这与我司一直追求的高效率、低成本解决方案理念高度契合。 从产品创新角度，该架构...

Sourav Prasad · Krrish Ranawat · Prajof Prabhakaran · Arun Dominic · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

独立式可再生能源系统通常采用多个变换器来调节直流母线电压并管理光伏与电池至负载的功率流动，但导致系统体积大且复杂。三端口DC-DC变换器（TPC）虽可集成多源，但现有拓扑存在电压增益低、控制复杂等问题。本文提出一种新型无变压器、含双向电池端口的TPC，具备高电压增益、低器件应力，且光伏与电池端口间无电压匹配约束。该变换器通过简化控制策略实现光伏电流与输出电压的双自由度调节，且在电池充放电模式下具有统一的小信号模型，避免了复杂的模式切换机制。实验验证了所提TPC的有效性与可行性。

解读: 该双输入开关电容变换器技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统具有重要应用价值。其无变压器、高增益特性可简化光储一体机拓扑，降低系统体积和成本；双向电池端口设计与阳光电源储能PCS的双向功率流管理需求高度契合；统一小信号模型可简化充放电模式切换控制，优化现有储能变流器的控制策略...

Yifei Zheng · Haoran Wang · Boyu Li · Weimin Yuan 等11人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月 · Vol.14

本文提出一种单片GaN半桥功率IC可靠性增强方案，包括片上地分离设计、抗dVSW/dt噪声的鲁棒电平移位器及可调驱动强度栅极驱动器。实测验证其在130 V/ns dVSW/dt下无误触发，延迟<10.4 ns，支持−15 V负压耐受。

解读: 该GaN功率IC技术可显著提升阳光电源组串式逆变器和ST系列储能变流器（PCS）的开关可靠性与功率密度。尤其适用于高频化、高效率场景（如PowerTitan液冷储能系统中的紧凑型PCS模块），有助于降低EMI、抑制寄生振荡，延长GaN器件寿命。建议在下一代1500V组串式逆变器及双向储能PCS中开展...

Tongyao Han · Yifei Luo · Binli Liu · Hao Yuan 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

针对IGBT功率模块在短时过载时的热应力和电热特性强非线性,数据手册二维安全工作区(SOA)无法满足可靠性评估需求。提出基于热平衡原理的SOA定量评估方法,建立包含电压、电流和结温的三维SOA防止IGBT热失效。所提SOA表明IGBT可在超额定电流两倍以上安全运行,结温可超448.15K(175°C)而不发生热失效。建立器件热不稳定性表征准则和半导体物理-热传导理论集成的净热流分析模型,考虑长期运行中电热特性退化对SOA的影响。仿真和实验验证了SOA及其退化有效预测短时过载下IGBT可靠性。

解读: 该IGBT三维安全工作区评估技术对阳光电源IGBT功率模块应用有重要可靠性保障价值。热平衡SOA方法可应用于ST储能变流器和SG光伏逆变器的IGBT选型和过载保护设计,提高短时过载能力。电热耦合退化模型对PowerTitan大型储能系统的长期可靠性预测和维护策略制定有指导意义。该技术对阳光电源功率模...

Zhenjie Li · Yingkai Liu · Pengfei Xue · Yuhong Bai 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月

由于元件容差和老化导致的谐振槽路失谐会影响无线充电系统的工作性能。本文提出一种基于可控磁通原理的动态调谐电路（DTC），可恢复系统谐振状态，具备连续电容调节能力、高精度、低电压/电流应力及优良的参数主动抗扰能力。深入分析了DTC的结构、工作原理及其核心部件——可控磁通电感（CMFI），并研究了参数设计方法与灵敏度特性。给出了闭环控制策略、谐振状态判据及动态调谐单元的实现电路。仿真验证了DTC的可行性，实验结果表明，在负载变化及原边谐振元件参数偏移时，采用DTC可显著提升输出功率，效率略有下降，实...

解读: 该动态调谐技术对阳光电源无线充电产品线具有重要应用价值。可控磁通电感（CMFI）实现的连续电容调节能力，可直接应用于新能源汽车OBC充电机和无线充电桩产品，解决谐振槽路因元件老化和温度漂移导致的失谐问题。98.5%的调节精度和低电压应力特性，可提升充电系统在宽负载范围内的功率传输稳定性。该技术的参数...

Deniz Zargariafshar · Mehran Sabahi · Mohammad Bagher Bannae Sharifian · Ebrahim Babaei · IET Power Electronics · 2026年2月 · Vol.19

本文提出一种改进型隔离Z源AC-AC变换器，具备固有换流能力、无需缓冲电路或死区控制；通过高频变压器变比n和占空比D实现双自由度调压；仅用4个开关（2个高频+2个低频），输入电流连续，支持输出频率阶跃变化，器件应力低、效率高。

解读: 该拓扑在中高频AC-AC变换场景（如储能PCS内部隔离级、光储系统中多端口能量路由器）具应用潜力。其固有换流特性可降低ST系列PCS及PowerTitan中高频隔离DC/AC环节的驱动复杂度与损耗；简化结构利于提升功率密度，适配组串式逆变器内置辅助电源或户用光储一体机中的紧凑型隔离变换需求。建议在下...

Martin Bartholomäus · Nicholas Riedel-Lyngskær · Luca Morino · Mahmoud Dhimish 等9人 · Solar Energy · 2025年11月 · Vol.300

尽管双面光伏组件正在快速部署，但目前很少有研究报道其在加速应力测试之外的实际衰减情况。本研究分析了四种类型的189块PERC组件在丹麦气候条件下户外暴露2.1至4.5年后的衰减表现。通过闪光测试发现，正面功率衰减率（Rd）加权平均值为每年0.63%，超过单面组件0.5%/年的基准水平。电致发光成像显示，其中一种组件类型的半片电池周边三侧出现暗色印记。尽管该缺陷在文献中鲜有描述，但其特征与紫外线诱导衰减的已有报告相符；该缺陷对最大功率（Pmp）衰减的影响在前2.5年内仅为每年0.75%。在非连续生...

解读: 该研究揭示双面PERC组件在北欧气候下年均衰减率达0.63%,超出单面组件基准值,且存在UV诱导降解、PID效应及背板破损等问题。对阳光电源SG系列光伏逆变器及iSolarCloud平台具有重要参考价值:可通过MPPT算法优化应对组件衰减,利用EL成像数据训练预测性维护模型识别早期故障,针对双面组件...

Yutong Fan · Weihang Zhang · Yachao Zhang · Yinhe Wu 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年5月

在本文中，展示了一种在具有氮化铝（AlN）缓冲层的碳化硅（SiC）衬底上实现的具有反向阻断兼容性的增强型（E - Mode）氮化镓 - 硅（GaN - Si(100)）单片异质集成共源共栅开关（RBMHIC - 开关）。栅漏间距（LGD）小于 22 微米的 RBMHIC - 开关的阈值电压（VTH）为 2.64 V，正向栅极电压摆幅达 16.27 V，导通电压（VON）为 0.3 V，在 - 2000 V 时反向漏电流（IR）极低，仅为 3.5×10⁻⁴ mA/mm。该开关实现了 2264 V ...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项GaN-Si异质集成反向阻断开关技术具有显著的战略价值。该器件实现了1.27 GW/cm²的功率品质因数，这一指标直接关系到我们光伏逆变器和储能变流器的功率密度提升潜力。 该技术的核心优势在于三个方面与我们的产品需求高度契合：首先，2200V级的双向阻断能力配合极低的...

Pujan Adhikari · Mona Ghassemi · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年12月

功率模块封装的未来取决于碳化硅（SiC）、氮化铝（AlN）和金刚石等（超）宽带隙[（U）WBG]材料的发展。然而，突破这些材料的应用界限在绝缘系统方面面临重大挑战，绝缘系统必须承受相关的严苛参数。这些挑战带来的后果包括高电场、空间电荷积累、电树枝化和局部放电（PD），所有这些都可能导致功率模块故障。本文深入探讨了（U）WBG功率模块绝缘材料面临的这些挑战，以及近期旨在缓解三相点（TPs）电场应力和解决局部放电问题的研究。文章首先探讨了三相点的高电场问题，接着研究了在高频、高温等实际运行条件下，封...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于超宽禁带功率模块封装绝缘技术的综述具有重要战略意义。随着公司在光伏逆变器和储能系统领域持续推进高功率密度、高效率产品开发，SiC等宽禁带半导体器件的应用已成为核心技术方向。然而，论文揭示的绝缘系统挑战——高电场应力、空间电荷积累、电树枝和局部放电问题——正是制约我们...

Lorenzo Modica · Nicolò Zagni · Marcello Cioni · Giacomo Cappellini 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月

本文研究了用于单片集成半桥电路的100-V p-GaN HEMT关键参数退化特性，包括阈值电压（VTH）和导通电阻（RON）。通过定制测试平台模拟高边（HS）与低边（LS）器件的应力条件，发现HS器件因源漏间有限电压导致ON态下亦发生退化。实验中器件以周期开关（Ts=10 μs, tON=2 μs）运行长达1000秒，并长期监测VTH与RON时变行为。结合数值仿真分析，结果显示HS与LS器件参数退化趋势一致，但HS退化更显著，归因于背栅效应。不同衬底温度测试获得约0.7 eV的激活能，表明C相关...

解读: 该p-GaN HEMT动态特性研究对阳光电源功率器件应用具有重要价值。研究揭示的半桥电路中高边器件因背栅效应导致更严重的VTH和RON退化，直接关联ST储能变流器和SG逆变器的GaN器件可靠性设计。0.7eV激活能表明的C相关陷阱机制为阳光电源优化GaN模块热管理提供依据，可改进PowerTitan...

Shuai Huang · Tian You · Yudong Xi · Applied Energy · 2025年3月 · Vol.382

摘要 随着现代高速铁路的快速发展以及极端高温天气频率的不断增加，无砟轨道板因热问题引发的开裂和上拱离缝等问题日益突出。然而，当前针对无砟轨道板的热管理技术仍较为有限，主要依赖冷却管和涂层等方法。冷却管系统通过在轨道板内部布置流体管道实现散热，虽具有一定效果，但存在能耗高、安装复杂及维护困难等问题。作为一种环境友好且节能的被动冷却方式，辐射冷却涂层在建筑屋顶、外墙以及光伏组件上的应用效果已得到验证，有望改善无砟轨道板的热环境，缓解其热致病害。本文首先回顾了辐射冷却技术的基本原理，继而综述了常见辐射...

解读: 该辐射冷却技术对阳光电源光伏及储能系统具有重要应用价值。文中提到的辐射冷却涂层已在光伏组件上验证有效,可降低表面温度约10°C,这与我司SG系列逆变器和PowerTitan储能系统的热管理需求高度契合。采用TiO₂、BaSO₄等反射材料和多层结构设计的被动冷却方案,可优化我司户外设备的温控性能,降低...

Ander Demarcos · Endika Robles · Unai Ugalde · Ibon Elosegui 等5人 · IEEE Access · 2025年2月

非对称双三相（ADTP）多相结构在汽车电驱动系统中日益重要，但其脉宽调制（PWM）技术仍需优化以降低直流母线电流应力。本文基于双傅里叶积分法提出一种新型谐波畸变因子（HDF）计算方法，用于评估载波PWM技术对ADTP系统输出电流纹波的影响。该方法克服了时域分析的分辨率依赖与积分误差，提升了谐波抑制机理的理论认知。实验验证表明，该方法结果准确可靠，揭示了交错调制策略对HDF的影响，并指明了兼顾直流侧与交流侧性能的最优PWM方案，为高功率密度、高可靠性电驱动系统设计提供指导。

解读: 该ADTP交错载波PWM技术对阳光电源新能源汽车驱动系统及储能变流器产品具有重要应用价值。文中提出的双傅里叶积分HDF计算方法可直接应用于：1）车载电机驱动系统优化，通过交错调制降低直流母线电流纹波，减小滤波电容需求，提升功率密度；2）ST系列储能变流器多相并联拓扑设计，优化载波相位配置实现谐波抑制...

Tapas Roy · Sudip Nandi · Ranjeeta Patel · Banishree Misra 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月

文章介绍了一种新型17电平开关电容多电平逆变器SCMLI，无需H桥电路同时显著减少元件数量。该创新结构依赖两个对称非隔离电源和由四个串联电容组成的电容支路CL。进一步设计了该17电平结构的扩展版本，允许加入不同数量的电源和电容。该扩展配置实现与同类结构相同的输出电压电平数，但开关、驱动器、电容和电源需求减少。所提结构仅需导通两个半导体器件即可直接从直流电源对电容充电增强电容电压曲线，仅导通三个开关即可实现最高电压电平减少寄生压降并提高升压因子。为实现模块化并产生更高输出电压电平，文章探讨了所提扩...

解读: 该17电平SCMLI研究对阳光电源多电平逆变器技术发展有重要参考价值。无需H桥且器件数量减少的拓扑创新与阳光ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的成本优化和可靠性提升目标一致。仅需导通两个器件充电和三个器件实现最高电压的控制策略可降低阳光多电平逆变器的开关损耗和功率模块复杂度。级联配置的模块化设计...

Linlong Yang · Binbin Luo · Xi Chen · Wen Xiong 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年4月

研究了采用等离子体增强原子层沉积制备的顶栅InAlZnO（IAZO）薄膜晶体管（TFT）用于2T0C DRAM单元。通过Ar等离子体处理源/漏区，导通电流提升约三个数量级。引入氟处理调控阈值电压和导通电流，优化后器件表现出0.64 V的正阈值电压、74 mV/dec的亚阈值摆幅、~6 mV的微小迟滞及优异均匀性，且导通电流提高逾50%。氟处理显著改善负偏压稳定性，60分钟应力下阈值电压漂移仅-0.005 V。基于该TFT的2T0C DRAM在零保持电压下实现>1 ks的保持时间，并具备超过10^...

解读: 该氟处理IAZO TFT的2T0C DRAM技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。其零保持电压下>1ks数据保持时间和超低静态功耗特性，可应用于PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器的BMS电池管理芯片、状态监测存储单元。相比传统DRAM，该技术在待机模式下几乎零功耗，可显著降低储能系统...

Junwei Duan · Lixia Yang · Hao Jiang · Ruirui Lv 等13人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2026年1月 · Vol.16

本文提出融合改进Peck模型与Sigmoid退化函数的加速老化模型，结合粒子群优化标定参数，精准预测TOPCon组件在湿热、HAST及mPCT下的功率衰减（RMSE=0.7%）。揭示DH退化主因是栅线腐蚀导致FF下降，并证实POE封装较EVA可延长服役寿命23年。

解读: 该研究直接支撑阳光电源TOPCon兼容型组串式逆变器（如SG3125HV）及iSolarCloud智能运维平台的长期可靠性设计与质保策略优化。POE封装寿命优势为阳光电源PowerTitan储能系统配套光伏侧提供更高匹配可靠性；建议在海南等高湿地区项目中优先推荐POE封装组件+SG逆变器组合，并将模...