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储能系统技术 储能系统 ★ 5.0

隔离式电源转换器的趋势与新兴技术

Trends and emerging techniques in isolated power converters

作者 Lin ChengDongfang Pan
期刊 半导体学报
出版日期 2025年1月
卷/期 第 46 卷 第 7 期
技术分类 储能系统技术
技术标签 储能系统
相关度评分 ★★★★★ 5.0 / 5.0
关键词 Lin Cheng Dongfang Pan 半导体学报(英文版) Journal of Semiconductors
语言:

中文摘要

隔离式电源转换器已成为电源集成电路(IC)设计中的研究热点。ISSCC 2025特设“隔离电源与栅极驱动”专题,反映了该领域的快速发展。此类转换器可在不同电压域间安全可靠地传输电能,广泛应用于可再生能源、电动汽车和通信系统。在高电压恶劣环境中,电气隔离可有效抑制浪涌电流与地环路干扰。随着对小型化、高效率和高功率密度需求的提升,集成片上变压器的全集成架构正逐步取代传统模块方案,可在更小面积内实现超过5 kV的隔离能力,并降低系统成本[1]。

English Abstract

Isolated power converters have emerged as an active research topic in power integrated circuit(IC)design.Reflect-ing this growing interest,ISSCC 2025 has featured a dedi-cated session on"Isolated Power and Gate Drivers".These con-verters enable safe and reliable power delivery across volt-age domains and are widely used in renewable energy,elec-tric vehicles,and telecommunications.Galvanic isolation pre-vents surge currents and ground loop issues in harsh high-volt-age environments.As demand grows for compact,efficient,and high-power-density solutions,fully integrated architec-tures featuring on-chip transformers are increasingly favored over traditional module-based designs,offering>5 kV isola-tion with a smaller footprint and lower system cost[1].
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SunView 深度解读

隔离式电源转换器的全集成架构对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中,集成片上变压器技术可实现辅助电源模块的小型化与高功率密度设计,提升系统集成度;在SG系列光伏逆变器的1500V高压系统中,超5kV隔离能力可增强浪涌抑制与安全防护性能;在SiC/GaN功率模块的栅极驱动电路设计中,该技术可减小隔离驱动体积并降低成本;在车载OBC充电机中,全集成隔离方案有助于满足车规级小型化需求。该技术为阳光电源推进辅助电源、信号隔离与栅极驱动的芯片级集成提供了重要参考,可显著提升产品功率密度与可靠性。