找到 378 条结果 · IEEE Transactions on Power Electronics
一种基于Qdesat转移检测且具有鲁棒dv/dt抗扰性的高压SiC MOSFET超快短路保护方案
An Ultrafast Short-Circuit Protection for High-Voltage SiC MOSFETs Based on Qdesat-Transfer Detection With Robust dv/dt Noise Immunity
Qiling Chen · Hong Zhang · Dingkun Ma · Tianshu Yuan 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
本文提出了一种针对高压（>3.3 kV）SiC MOSFET的超快短路保护（SCP）方案。通过引入基于Qdesat转移的传感机制，该方案在面对高dv/dt噪声时表现出极强的抗扰性。该方法利用高dv/dt期间转移的Qdesat间接检测漏源电压降幅，从而判断MOSFET是否处于正常导通状态。
解读: 该技术对于阳光电源的高压功率变换产品至关重要。随着公司在大型地面光伏电站及高压储能系统（如PowerTitan系列）中逐步引入更高电压等级的SiC器件，短路保护的响应速度与抗干扰能力直接决定了系统的可靠性。该方案提出的Qdesat转移检测技术能有效解决高压SiC器件在高频开关下的误触发问题，建议研发...
变频单移相调制下双有源桥变换器的多目标优化
Multiobjective Optimization for Dual Active Bridge Converter Under Variable-Frequency Single-Phase-Shift Modulation
Haoyuan Jin · Yunqing Pei · Laili Wang · Gan Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
双有源桥（DAB）变换器在大功率应用中作为直流变压器使用。效率和功率密度是DAB变换器的关键优化目标，受调制策略、变换器参数及磁性元件设计等因素影响。本文研究了变频单移相（VF-SPS）调制策略，旨在提升变换器在轻载工况下的效率表现。
解读: DAB变换器是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）中DC-DC变换环节的核心拓扑。该研究提出的变频单移相调制策略，能够有效解决储能系统在宽电压范围及轻载运行下的效率瓶颈，对提升储能PCS的综合能效具有直接参考价值。建议研发团队在下一代储能变流器设计中，结合该多目标优化...
利用单片双向氮化镓开关的压缩型Buck-Boost变换器分析与设计
Analysis and Design of a Condensed Buck–Boost Converter Utilizing Monolithic Bidirectional GaN Switches
Aklilu Aron · Paulin Eliat-Eliat · Justin Buonato · Samantha Coday · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
本文提出了一系列压缩型Buck-Boost（CoBB）变换器，利用新型单片双向氮化镓（GaN）开关，实现了宽范围运行及双向功率流动，旨在支持可再生能源与储能系统在电网及电动汽车驱动中的集成。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有高度战略价值。首先，单片双向GaN开关的应用可显著提升储能变流器（如PowerTitan、PowerStack系列）的功率密度和转换效率，减小体积。其次，该拓扑支持宽范围双向运行，非常契合光储一体化系统及电动汽车充电桩对高效、紧凑型DC-DC变换器的需求。建议研发团队关...
基于多晶金刚石的单面冷却SiC MOSFET功率器件增强型热电互连
Enhanced Thermal–Electrical Interconnect for Single-Sided Cooling SiC MOSFET Power Device Based on Polycrystalline Diamond
Tongyu Zhang · Laili Wang · Xin Zhang · Jin Zhang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
碳化硅（SiC）MOSFET因其优异性能备受关注，但传统引线键合互连方式散热受限，且芯片尺寸减小加剧了热扩散问题。本文提出一种基于多晶金刚石的增强型热电互连技术，旨在提升单面冷却SiC MOSFET的散热能力，从而突破电流运行限制。
解读: 该技术直接针对SiC功率模块的散热瓶颈，对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统具有重要意义。随着功率密度不断提升，SiC器件的散热能力决定了系统的可靠性与功率等级。引入多晶金刚石互连技术可显著降低结温，提升模块热循环寿命，建议研发团队关注该材料在高性能SiC功率...
非谐振双有源桥变换器变压器稳态直流电流的研究、量化与校正
Study, Quantification, and Correction of Steady State DC Current in the Transformer of Nonresonant Dual Active Bridge Converters
Manel Vilella · Jordi Zaragoza · Néstor Berbel · Gabriel Capella 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
本文研究了非谐振双有源桥（DAB）变换器中，由于器件内阻差异及时间偏差导致的变压器直流偏磁问题。文章通过数学建模量化了稳态直流电流，并提出了相应的校正策略，旨在提升采用GaN器件的高频DAB变换器的运行效率与可靠性。
解读: 该研究对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及户用光伏储能产品线具有重要价值。DAB拓扑是双向DC-DC变换器的核心，广泛应用于电池充放电环节。随着宽禁带半导体（GaN/SiC）在高频化趋势下的应用，变压器偏磁问题直接影响磁性元件的损耗与寿命。该文提出的量化与校正方法，...
具有有源自举和无限CMTI电平移位器的双NMOS氮化镓栅极驱动器，用于可配置dV/dt和MHz级运行
Dual-NMOS GaN Gate Driver With Active Bootstrap and Infinite-CMTI Level Shifter for Configurable dV/dt and MHz Operation
Yuhao Xiong · Xihao Liu · Wenxing Cao · Zhuoqi Guo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文提出了一种新型双NMOS氮化镓（GaN）栅极驱动器，集成了有源自举（BST）电路和高共模瞬态抗扰度（CMTI）电容式电平移位器（LS）。该设计利用双向NMOS BST开关对及专用控制电路，替代了传统PMOS方案，实现了更可靠的浮动栅极电压控制，支持MHz级高频开关及可配置的dV/dt，提升了功率变换器的效率与功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的高频化、高功率密度产品研发具有重要意义。随着光伏逆变器（尤其是组串式逆变器）和储能PCS向更高功率密度演进，GaN器件的应用已成趋势。该驱动器方案通过提升CMTI和实现MHz级开关，能有效解决高频切换下的电磁干扰和驱动可靠性问题，有助于优化阳光电源下一代小型化、高效率逆变器及储能变...
一种用于低温高温超导磁体电源的新型氮化镓T型三开关桥臂
A New GaN T-Type Three-Switch Bridge-Leg for Cryogenic HTS Magnet Power Supplies
Mücahid Akbas · Daifei Zhang · Elias Bürgisser · Johann W. Kolar 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
用于为高温超导磁体供电的低温降压直流 - 直流转换器以约 1V 的低直流输入电压工作，并提供高输出/磁体电流。所提出的三开关 T 型（3STT）桥臂利用标准氮化镓（GaN）晶体管的（有限）反向阻断能力，实现与传统全桥（FB）拓扑相同的功能（双极输出电压）。有利的是，3STT 仅在负载电流路径中设置单个晶体管（而 FB 为两个），可将传导损耗至少降低 50%。一个工作在 77K（浸没在液氮中）的 25A 3STT 相模块演示器的损耗测量结果验证了这一概念。
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对低温高温超导磁体电源的GaN T型三开关桥臂技术，虽然应用场景较为专业化，但其核心技术理念对我们在光伏逆变器和储能系统领域具有重要的借鉴价值。 该技术的核心创新在于利用GaN器件的反向阻断特性，将传统全桥拓扑的四开关结构简化为三开关T型结构，在保持双极性输出能力的...
一种用于无人机电机驱动与云台系统的系统化三阶段安全增强方法
A Systematic Three-Stage Safety Enhancement Approach for Motor Drive and Gimbal Systems in Unmanned Aerial Vehicles
Huamin Jie · Zhenyu Zhao · Hong Li · Theng Huat Gan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
电磁兼容性（EMC）对于确保与电力电子相关资产（如无人机（UAV））的可靠性和安全性至关重要。电磁兼容性包括两个关键方面：电磁干扰（EMI）和电磁敏感性（EMS）。虽然电磁干扰已得到广泛研究，但由于有意或无意的电磁（EM）噪声威胁不断增加，电力电子系统中的电磁敏感性，尤其是涉及敏感控制和传感模块的系统，正受到越来越多的关注。因此，提高这些系统的电磁安全性至关重要。本文针对无人机中与电力电子相关的系统提出了一种系统的三阶段安全增强方法。在第一阶段，引入了一种基于电磁敏感性测试结果的定量风险评估策略...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对无人机系统的电磁兼容性增强技术具有重要的借鉴价值。论文提出的三阶段系统性安全增强方法，特别是在电磁敏感性（EMS）防护方面的研究，与我司光伏逆变器、储能变流器等核心产品面临的技术挑战高度契合。 在实际应用场景中，我司的逆变器和储能系统同样工作在复杂的电磁环境中，尤...
100 kW氮化镓牵引逆变器的系统性效率-密度协同优化：方法与集成
Systematic Efficiency-Density Co-Optimization of 100 kW GaN Traction Inverter: Methodology and Integration
Mingrui Zou · Peng Sun · Zheng Zeng · Yulei Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
摘要：电动汽车牵引逆变器对高效率和高功率密度的追求与日俱增，这正加速包括碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）在内的宽禁带器件的应用。由于碳化硅牵引逆变器的效率 - 密度边界已接近极限，采用氮化镓器件的牵引逆变器因具有更低的功率损耗和更高的开关速度，被视为一种极具前景的解决方案。本文聚焦于电动汽车应用的氮化镓牵引逆变器，提出了一种兼顾效率和功率密度目标协同优化的设计方法。基于所建立的包括功率损耗、直流母线纹波和热阻等设计关注点的数学模型，确定了氮化镓逆变器的效率 - 密度设计域，并通过帕累托前沿分析...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项GaN牵引逆变器的效率-功率密度协同优化技术具有显著的跨领域应用价值。虽然该研究聚焦于电动汽车领域，但其核心方法论与我们在光伏逆变器、储能变流器等产品线的技术演进方向高度契合。 该论文突破了传统SiC器件的效率-密度边界，通过GaN器件实现99.3%峰值效率和62.1...
谐波分区功率变换器架构：采用双向开关的单级单相交流/直流功率变换
The Harmonically Partitioned Power Converter Architecture: Single-Stage Single-Phase ac/dc Power Conversion Using Bidirectional Switches
Jacob Ryan Anderson · Mike Kavian Ranjram · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
本文提出了一种新颖的单级单相交流/直流功率转换架构，称为谐波分区功率转换器（HPPC）。HPPC利用双向开关（BDS）直接调制交流线路电压，并构建一个谐波分区负载网络，从而在单个转换级内实现自动单位功率因数、完全的功率脉动解耦、连续增益变化和电气隔离。该架构为所有在交流端口有功率因数要求的单相交流/直流功率转换器的小型化和性能提升提供了巨大机遇。HPPC通过将所有磁性元件置于高频交流谐振槽中，并使缓冲电容器在无直流电压调节要求的端口工作，实现了小型化。此外，该转换在单个阶段完成，消除了传统单相交...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项谐波分区功率变换器（HPPC）技术为单相AC/DC转换领域带来了颠覆性创新，与我司在光伏逆变器、储能系统及电动汽车充电领域的核心业务高度契合。 该技术的核心价值在于通过双向开关实现单级转换，同时达成单位功率因数、功率脉动解耦、电气隔离等多重功能。这对阳光电源具有三方面...
通过3D共封装与增强dv/dt控制能力释放GaN/SiC共源共栅器件的全部潜力
Unlocking the Full Potential of GaN/SiC Cascode Device With 3D Co-Packaging and Enhanced dv/dt Control Capability
Ji Shu · Jiahui Sun · Mian Tao · Yangming Du 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
为充分发挥GaN-HEMT/SiC-JFET共源共栅器件的快速开关潜力，本文提出了一种3D堆叠共封装配置，以最小化寄生互连电感。该方案有效降低了开关损耗并抑制了振荡。基于此3D封装，该器件的dv/dt控制能力得到显著增强，为高频功率变换应用提供了更优的性能表现。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高的战略价值。在光伏逆变器（尤其是组串式和户用机型）及储能系统（如PowerStack/PowerTitan）中，提升功率密度和转换效率是核心竞争力。3D共封装技术能有效解决宽禁带半导体在高频应用中的寄生参数问题，有助于进一步缩小逆变器体积并提升效率。建议研发团队关注...
低温电力电子中单极功率半导体的热失控现象
The Thermal Runaway Phenomenon of Unipolar Power Semiconductors in Cryogenic Power Electronics
Julius Zettelmeier · Raffael Schwanninger · Martin März · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT）和硅金属氧化物半导体场效应晶体管功率器件在低温环境下的传导损耗大幅降低。因此，目前航空研究领域对低温冷却技术展开了广泛研究。然而，这样的低温环境会引发一种此前基本未被关注但对安全至关重要的“热失控”现象，且随着冷却液温度的降低，该现象会愈发严重。这种效应的产生是因为芯片产生的损耗随温度升高而增加的速度，比芯片能够传导出去的热量增加的速度更快。与室温下的常见情况不同，随意增大温度波动幅度并不能实现更高的电流密度。相反，当达到某个临界点后，系统将进入热自...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文揭示的低温功率半导体热失控现象具有重要的前瞻性意义，但也提示了潜在的技术风险。 GaN HEMT等功率器件在低温环境下导通损耗显著降低，这与我们在光伏逆变器和储能变流器中追求的高效率目标高度契合。特别是在大功率集中式逆变器和MW级储能系统中，若能通过低温冷却技术将...
一种基于晶闸管结构的低功耗解调电路，用于高可靠性和短路电流抑制
A Thyristor-Structured-Based Low-Power Demodulator Circuit for High Reliability and Short-Circuit Current Reduction
Donggeon Chae · Wanyeong Jung · Kihyun Kim · Wonil Seok 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）等宽禁带（WBG）器件凭借高开关频率和高功率密度优势，广泛应用于高压电力电子系统。然而，多器件并联系统面临源极电压波动大及驱动电路可靠性挑战。本文提出一种基于晶闸管结构的解调电路，旨在提升驱动可靠性并有效抑制短路电流。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心产品竞争力。随着PowerTitan系列储能系统及组串式光伏逆变器向更高功率密度和更高电压等级（如1500V/2000V系统）演进，SiC器件的应用已成主流。该解调电路提出的短路电流抑制技术，能显著提升驱动电路在极端工况下的鲁棒性，有效降低功率模块失效风险。建议研发团队...
基于GaN的单级并网三相光伏逆变器的设计与验证
Design and Verification of a GaN-Based, Single Stage, Grid-Connected Three-Phase PV Inverter
Orkhan Karimzada · Giulio De Donato · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本研究开发了一款基于氮化镓（GaN）的三相光伏逆变器，旨在验证GaN技术在光伏应用中的可行性、可靠性及效率表现。研究系统探讨了GaN场效应管（FETs）在提升光伏系统效率与功率密度方面的优势，并提出了一种极具潜力的逆变器拓扑结构。
解读: GaN作为宽禁带半导体，是实现阳光电源下一代高功率密度光伏逆变器（如组串式逆变器）的关键技术路径。通过引入GaN器件，可显著降低开关损耗，提升系统转换效率，并减小磁性元件体积，从而优化产品重量与安装便捷性。建议研发团队关注GaN在单级变换拓扑中的驱动电路设计与EMI抑制方案，以加速其在户用及工商业光...
单片双向开关的物理结构、特性及应用：全面综述
Physical Structure, Characteristics, and Applications of Monolithic Bidirectional Switches: A Comprehensive Review
Guangyu Wang · Huiqing Wen · Wen Liu · Fan Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
双向开关（BiSs）具有优异的特性，在导通期间允许双向电流流动，关断时能够承受双向电压。然而，传统的双向开关通常由单向分立器件组合实现，例如两个有源器件和两个二极管的串联与反并联连接。由于导通状态下的电压偏移，这些传统双向开关的器件尺寸相对较大，且存在较大的导通损耗。随着碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）等宽禁带（WBG）半导体材料的普及，迫切需要设计出导通压降更低、导通损耗更小、器件尺寸更小，从而功率密度更高的双向开关。因此，通过将多个功率晶体管集成到单个芯片中，基于宽禁带半导体材料的单片式双...
解读: 单片式双向开关（MBS）技术对阳光电源在光伏逆变器、储能系统等核心产品领域具有重要战略价值。该技术基于SiC和GaN等宽禁带半导体材料，通过将多个功率晶体管集成于单一芯片，能够显著降低导通压降和传导损耗，这直接契合我司提升系统效率和功率密度的技术路线。 从业务应用角度看，MBS技术在我司三大核心领...
基于双栅器件技术的p-GaN功率HEMT单片集成双向栅极ESD保护方案
Monolithically Integrated Bidirectional Gate ESD Protection Scheme of p-GaN Power HEMT by Dual-Gate Device Technology
Yanfeng Ma · Sheng Li · Mingfei Li · Weihao Lu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
本文提出了一种用于 p - 氮化镓（p - GaN）功率高电子迁移率晶体管（HEMT）的单片集成双向栅极静电放电保护方案，其中双栅极 HEMT 被设计为放电晶体管。采用该保护方案后，正向/反向传输线脉冲失效电流从 0.156 A/0.08 A 提高到 1.36 A/5.26 A，且几乎不牺牲 p - GaN 功率 HEMT 的性能。由于双栅极器件通过共享漂移区具备双向开关特性，该方案仅需一个放电晶体管；因此，与具有相同保护能力的现有方案相比，该保护方案的面积可有效节省 40.8%。
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项p-GaN功率HEMT的双向栅极静电放电（ESD）保护技术具有重要的战略价值。GaN功率器件因其高频、高效、高功率密度特性，正成为光伏逆变器和储能变流器等核心产品实现小型化、轻量化的关键技术路径。 该技术通过双栅结构实现单管双向保护，将正向/反向TLP失效电流分别提升...
混合三电平有源中点钳位逆变器中中性点电压平衡控制
Control of the Neutral Point Voltage Balance in the Hybrid Three-Level Active Neutral-Point Clamped Inverter
作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
混合式三电平有源中点钳位（3L - HANPC）逆变器兼具高功率密度和低成本的特点，在储能系统、电动汽车等领域具有很强的应用潜力。对于直流母线不平衡的 3L - HANPC 逆变器而言，在整个调制比（m）和功率因数（PF）范围内控制直流母线中点电压（NPV）平衡是一项重大挑战，尤其是在力求将开关损耗降至最低时。为解决这一问题，我们提出了一种新的集成控制方法。该方法包括门极驱动信号分配和混合脉宽调制（HPWM）策略。门极驱动信号分配将混合调制策略的应用从传统的三电平中点钳位逆变器扩展到了 3L -...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的混合三电平有源中点钳位（3L-HANPC）逆变器中点电压平衡控制技术具有重要的战略价值。该技术通过创新的门极驱动信号分配和混合脉宽调制策略，在全调制指数和功率因数范围内将中点电压波动控制在±3V以内，同时在75%的工作区间内实现15%-50%的开关损耗降低，这直...
基于柔性PCB与DPC封装的超低寄生电感GaN功率模块
A Flexible-PCB on DPC GaN Power Module With Ultralow Parasitic Inductance
Hang Kong · Lixin Jia · Laili Wang · Yilong Yao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
氮化镓（GaN）功率器件凭借其超高的开关速度和低导通电阻，极大地推动了电力电子变换器向高频、高功率密度方向发展。然而，封装寄生参数会限制其开关速度。为充分发挥 GaN 功率器件的优异特性，本文首先全面分析了寄生参数对其开关瞬态过程的影响，以指导其封装设计。基于此分析，提出了一种基于直接镀铜（DPC）陶瓷基板的高集成柔性印刷电路板（flex - PCB）GaN 半桥功率模块。将 GaN 裸芯片夹在 flex - PCB 和 DPC 之间，驱动电路和去耦电容置于 flex - PCB 顶面。超薄的 ...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于柔性PCB与DPC陶瓷基板混合封装的GaN功率模块技术具有重要的战略价值。该技术通过创新的三明治结构和混合回路布局，将功率回路寄生电感降至71 pH，这对我们在光伏逆变器和储能变流器领域追求更高功率密度和效率提升具有直接意义。 在光伏逆变器应用中，该技术可支持5 ...
采用双栅结构的单片式双向GaN-on-AlN/SiC功率晶体管特性与操作
Characteristics and Operation of a Monolithic Bidirectional GaN-on-AlN/SiC Power Transistor Employing Dual-Gate
作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
我们展示了一种新型的 650 V/110 mΩ 单片双向氮化镓（GaN）-氮化铝（AlN）/碳化硅（SiC）开关，该开关具有两个肖特基型栅极，表现出背栅免疫特性，从而能够在不降低性能的情况下实现直接的片上集成。基于氮化镓的单片双向开关（MBDS）作为一种有前景的选择，越来越多地被报道应用于需要具有双向电压阻断和电流传导功能器件的转换器拓扑中，这得益于其快速开关、降低传导损耗和减小芯片面积等优势。与分立单向晶体管不同，两个栅极沉积在一个芯片上，两个子开关共享一个公共衬底。然而，考虑到两个栅极的相互...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于GaN-on-AlN/SiC衬底的双栅极单片双向开关技术具有重要的战略价值。该器件实现了650V耐压和110mΩ导通电阻的优异性能，在T型三电平逆变器原型中验证了400V直流母线、5A交流电流和2MHz开关频率的应用潜力，这与我们光伏逆变器和储能变流器的核心工作场景...
关于GaN-HEMT基DC-DC变换器电热建模实验验证的研究
On the Experimental Verification of Electrothermal Modeling of GaN-HEMT-Based DC–DC Converters
Jhonattan G. Berger · Christian A. Rojas · Alan H. Wilson-Veas · Rodrigo A. Bugueño 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
功率变换器的可靠性与半导体器件结温的变化密切相关。因此，拥有这些组件的精确模型至关重要。本研究提出了一种针对基于氮化镓（GaN）的直流 - 直流变换器的电热模型。实验评估采用了基于氮化镓的两电平降压变换器（TLBC），其中通过脉宽调制（PWM）实现电流控制，同时在 10 - $\text{500} \,\text{kHz}$ 的固定开关频率范围内开发了一个综合热模型。测试平台采用红外热传感器进行直接温度测量。通过与稳态和动态条件下的实验数据进行比较，对所提出的模型进行了验证。最后，本研究的贡献在...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项GaN-HEMT器件的电热建模研究具有重要的战略价值。GaN功率器件因其高开关频率、低损耗特性，正成为下一代光伏逆变器和储能变流器的核心技术方向，与公司"1+e"战略中对高功率密度、高效率产品的追求高度契合。 该研究的核心价值在于建立了精确的电热耦合模型，并通过10-...
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