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带场板结构的GaN HEMT输入、输出及反向电容的物理分析模型
Physics-Based Analytical Model for Input, Output, and Reverse Capacitance of a GaN HEMT With the Field-Plate Structure
Dejana Cucak · Miroslav Vasic · Oscar Garcia · Jesus Angel Oliver 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年3月
本文针对具有栅极场板结构的常开型AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT），在亚阈值区建立了输入、输出及反向电容的物理分析模型。该模型与现有的输出I-V特性模型相结合，为GaN器件的电学特性提供了完整的解析方程组。
解读: GaN作为第三代宽禁带半导体，在提升功率密度和开关频率方面具有显著优势。该模型对阳光电源在户用光伏逆变器及小型化充电桩产品中应用GaN器件具有重要指导意义。通过精确建模器件的寄生电容，研发团队可在设计阶段更准确地评估开关损耗与EMI特性，优化驱动电路设计，从而进一步缩小产品体积并提升转换效率。建议在...
考虑不同输出电压下非线性寄生电容的兆赫兹蜂窝式直流变压器
99% Peak Efficiency MHz Cellular DCX Considering the Nonlinear Parasitic Capacitance for Different Output Voltages
Xinke Wu · Siyuan Gao · Xinlong Huang · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
本文研究了直流变压器（DCX）在宽输出电压范围下的应用。针对开关管结电容和谐振电容（X7R MLCC）随电压变化的非线性特性，分析了其对零电压开关（ZVS）实现的影响。通过优化死区时间，提升了兆赫兹级DCX的效率，实现了99%的峰值效率。
解读: 该研究聚焦于高频化、高效率的DC-DC变换技术，对阳光电源的组串式逆变器及PowerStack/PowerTitan储能系统中的DC-DC模块具有重要参考价值。随着储能系统对功率密度要求的不断提升，兆赫兹级开关技术能有效减小磁性元件体积。文中关于非线性寄生电容对ZVS影响的分析，可指导研发团队在宽电...
GaN HEMT稳态开关过程中的输出电容损耗
Output Capacitance Loss of GaN HEMTs in Steady-State Switching
Qihao Song · Ruizhe Zhang · Qiang Li · Yuhao Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文针对高频应用中GaN HEMT输出电容（C_OSS）充放电产生的损耗问题，提出了一种基于非钳位电感开关（UIS）测试平台的简便损耗表征方法，为高频功率变换器的效率评估提供了新手段。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型储能系统（如PowerStack）中对高功率密度和高效率的追求，GaN器件的应用趋势日益明显。该研究提出的C_OSS损耗表征方法，能够帮助研发团队更精准地评估GaN器件在高频开关下的损耗特性，从而优化逆变器及DC-DC变换器的磁性元件设计与驱动电路参数。建议在下一代...
功率场效应管硬开关损耗：输出电容的作用
Hard-Switching Losses in Power FETs: The Role of Output Capacitance
Nirmana Perera · Armin Jafari · Reza Soleimanzadeh · Nicolas Bollier 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
本文探讨了软开关操作中场效应管（FET）输出电容（Coss）的大信号行为与数据手册标称值的偏差。这种偏差会显著影响硬开关损耗，特别是在输出电荷量与电压关系不一致时。此外，文章指出标准硬开关测试方法在评估此类损耗时存在局限性。
解读: 该研究对阳光电源的高功率密度产品线（如PowerTitan储能系统及组串式逆变器）至关重要。随着SiC和GaN等宽禁带半导体在PCS及逆变器中的广泛应用，准确评估Coss对硬开关损耗的影响，能有效提升系统转换效率并优化热设计。建议研发团队在功率模块选型及驱动电路设计中，摒弃仅依赖数据手册静态参数的习...
双侧电容漂移下无线电能传输系统的阻抗解耦调节方案
An Impedance Decoupling-Based Tuning Scheme for Wireless Power Transfer System Under Dual-Side Capacitance Drift
Kai Song · Guang Yang · Hang Zhang · Xiaoliang Huang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
无线电能传输系统的性能高度依赖于谐振状态。然而，温度变化引起的电容漂移会导致系统失谐。本文研究了一种利用阻抗解耦算法针对双侧电容漂移的调节方案。首先分析了电容漂移对传输效率和输出功率的影响，并提出了相应的补偿策略。
解读: 该文献研究的无线电能传输（WPT）谐振调节技术，主要应用于电动汽车无线充电领域。阳光电源在电动汽车充电桩业务中，目前以有线直流快充为主。虽然无线充电技术尚处于前沿探索阶段，但该文提出的阻抗解耦算法对于提升电力电子变换器在复杂工况下的鲁棒性具有参考价值。建议研发团队关注该算法在车载充电机（OBC）或未...
总电离剂量辐射电荷对沟槽型功率MOSFET电容的调制
Capacitance Modulation in Trench MOSFETs Induced by TID Radiation Charge
Shenghuai Liu · Xin Zhou · Zhao Wang · Huan Gao 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年11月
本文研究了总电离剂量（TID）辐射电荷对沟槽功率MOSFET电容的调制作用。提出了一种辐射电荷调制电容模型，以有效表征TID辐射下输入电容（$C_{iss}$）和输出电容（$C_{oss}$）的退化情况。揭示了TID引起电容退化的机制。在低漏极电压（$V_{D}$）下，辐照后栅 - 漏电容（$C_{gd}$）和漏 - 源电容（$C_{ds}$）增大，而栅 - 源电容（$C_{gs}$）减小。在高漏极电压下，$C_{gd}$和$C_{ds}$几乎不变，而$C_{gs}$继续减小。辐射电荷等效地调制...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于沟槽型MOSFET总电离剂量（TID）辐射效应的研究具有重要的战略参考价值。作为光伏逆变器和储能系统的核心功率器件，MOSFET的可靠性直接影响产品在特殊应用场景下的性能表现。 该研究揭示了辐射环境下功率器件电容特性的退化机理，这对阳光电源拓展航空航天、高海拔、极...
宽禁带晶体管输出电容损耗的新见解
New Insights on Output Capacitance Losses in Wide-Band-Gap Transistors
Mohammad Samizadeh Nikoo · Armin Jafari · Nirmana Perera · Elison Matioli · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年7月
宽禁带（WBG）晶体管的低导通电阻是实现高效功率变换的关键，但其输出电容（COSS）中的异常损耗严重限制了高频下的性能。本文探讨了基于大信号测量方法表征COSS损耗的复杂性，并针对不同工作点下的损耗特性提供了新的分析视角。
解读: 随着阳光电源在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统中全面引入SiC和GaN功率器件，提升开关频率以实现高功率密度成为核心竞争力。COSS损耗是限制高频效率的关键瓶颈，本文的研究有助于研发团队更精准地评估宽禁带器件在实际工况下的损耗，优化驱动电路设计与死区时间控制。建议...
一种具有改进动态响应和效率的宽脉冲重复频率范围脉冲电源
A Wide Pulse-Repetitive-Frequency Range Pulsed Power Supply With Improved Dynamic Response and Efficiency
Ye Xu · Xinbo Ruan · Lingxuan Xiao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文针对有源相控阵雷达系统，提出了一种基于有源电容变换器（ACC）的脉冲电源（PPS）方案。通过优化设计方法，最小化了输出电容和储能电容，实现了宽脉冲重复频率（PRF）范围内的稳定运行，并显著提升了系统的动态响应速度和转换效率。
解读: 该研究提出的有源电容变换器（ACC）拓扑在处理高动态、宽频率范围功率脉冲方面具有显著优势。对于阳光电源而言，该技术可作为储能变流器（PCS）在应对电网侧瞬时功率冲击或微电网极端负载波动时的技术储备。特别是在PowerTitan等大型储能系统中，若需实现毫秒级的快速功率响应以参与调频辅助服务，该拓扑的...
最小化氮化镓功率HEMT的输出电容损耗
Minimizing Output Capacitance Loss in GaN Power HEMT
Qihao Song · Adam Briga · Valery Veprinsky · Roman Volkov 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
输出电容（COSS）损耗（EDISS）源于功率器件在充放电循环中的非理想特性。尽管理想状态下该过程应无损耗，但研究表明，对于高频软开关应用中的宽禁带半导体器件，该损耗已成为关键的效率瓶颈。本文探讨了其物理起源及降低该损耗的优化策略。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能产品中对高功率密度和高效率的追求，GaN器件的应用已成为技术迭代的关键。该研究针对GaN器件在高频软开关下的COSS损耗优化，直接关系到逆变器在轻载及高频工作模式下的转换效率提升。建议研发团队在下一代高频组串式逆变器及微型逆变器设计中，引入该损耗模型进行电路参...
基于SiC MOSFET的三相两电平逆变器最优非对称变死区时间建模与实现
Modeling and Implementation of Optimal Asymmetric Variable Dead-Time Setting for SiC MOSFET-Based Three-Phase Two-Level Inverters
Lei Zhang · Xibo Yuan · Jiahang Zhang · Xiaojie Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年12月
死区时间设置直接影响SiC MOSFET电压源变换器的效率、电能质量及可靠性。传统固定死区时间在SiC器件输出电容及体二极管续流作用下，会导致严重的输出电压畸变和额外损耗。本文提出了一种最优非对称变死区时间设置方法，通过建模分析有效降低了开关损耗与电压失真，提升了变换器整体性能。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）具有重要意义。随着公司产品全面向SiC功率器件切换以提升功率密度和效率，非对称变死区控制技术能有效解决SiC器件在高频开关下的电压畸变问题，进一步降低损耗并提升电能质量。建议研发团队在下一代高频化逆变器及P...
寄生电容非线性对E/F3类功率放大器分析与设计的影响
Effect of Nonlinearity of Parasitic Capacitance on Analysis and Design of Class E/F3 Power Amplifier
Mohsen Hayati · Akram Sheikhi · Andrei Grebennikov · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年8月
本文分析并比较了占空比为50%时，非线性与线性并联电容对E/F3类功率放大器的影响。文中提出了针对非线性及线性并联电容的解析分析方法，并探讨了其对功率放大器性能的影响，包括串联电抗、开关峰值电压及输出功率能力等关键参数。
解读: 该研究聚焦于高频功率放大器中的非线性寄生电容效应，对于提升阳光电源在下一代高功率密度光伏逆变器及储能变流器（PCS）中的开关性能具有参考价值。随着宽禁带半导体（如SiC、GaN）在阳光电源组串式逆变器及PowerTitan储能系统中的广泛应用，器件寄生参数的非线性对高频开关损耗及EMI设计影响显著。...
PCB寄生电容对采用TO-247封装SiC器件的斩波与半桥电路开关瞬态的影响
Impact of PCB Parasitic Capacitance on Switching Transients in Chopper and Half-Bridge Configurations Utilizing TO-247 SiC Devices
Abdul Basit Mirza · Andrew Castiblanco · Abdul Muneeb · Yang Xie 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月
采用TO - 247封装的碳化硅（SiC）金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）和肖特基二极管是斩波器（降压/升压）和半桥电路配置的经济选择，而斩波器和半桥电路是各种功率变换器拓扑的基本组成部分。然而，碳化硅器件的快速开关意味着较高的 $\text{d}\boldsymbol{v}/\text{d}\boldsymbol{t}$ 和 $\text{d}\boldsymbol{i}/\text{d}\boldsymbol{t}$，这对功率回路电感的印刷电路板（PCB）部分提出了限制，以在关断...
解读: 该PCB寄生电容优化技术对阳光电源SiC器件应用具有重要价值。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中，TO-247封装SiC MOSFET已广泛应用于三电平拓扑和半桥电路。研究揭示的PCB布局优化方法可直接应用于功率模块设计，通过减小关键路径寄生电容降低电压过冲和EMI，提升系统在高频开关下的可...
用于650V氮化镓半桥的超低输入输出电容PCB嵌入式双输出栅极驱动电源
Ultralow Input–Output Capacitance PCB-Embedded Dual-Output Gate-Drive Power Supply for 650 V GaN-Based Half-Bridges
Bingyao Sun · Rolando Burgos · Dushan Boroyevich · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年2月
宽禁带器件通过高频运行提升了功率转换器的效率与功率密度，但同时也加剧了电磁干扰（EMI）。栅极驱动电源的寄生隔离电容是EMI耦合的关键路径。本文提出了一种PCB嵌入式双输出栅极驱动电源，通过降低寄生电容，有效抑制了EMI辐射与传导，为高频GaN功率变换器的设计提供了优化方案。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器及户用储能产品中对功率密度要求的不断提升，GaN等宽禁带半导体器件的应用成为技术演进的关键。该研究针对GaN高频开关带来的EMI挑战，提出了极具价值的栅极驱动电源优化方案。对于阳光电源而言，该技术可直接应用于新一代高频高效逆变器及微型逆变器的开发中，有助于在缩小产品体积的同...
DC-DC变换器中变压器漏感与肖特基二极管电容间振荡分析
Analysis of Oscillation Between Transformer Leakage Inductance and Schottky Diode Capacitance in DC–DC Converters
Ivo Barbi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
本文分析了隔离型DC-DC变换器输出级肖特基二极管上的瞬态电压振荡问题。该振荡源于高频变压器漏感与二极管非线性、电压相关电容之间的相互作用。研究重点针对带有输出LC滤波器的变换器，如移相ZVS-PWM变换器等。
解读: 该研究对于阳光电源的组串式光伏逆变器（DC/DC升压级）及储能变流器（PCS）中的隔离型DC-DC拓扑具有重要参考价值。在PowerTitan等大功率储能系统中，高频变压器漏感引起的电压尖峰会增加功率器件的电压应力，影响系统可靠性。通过深入理解漏感与二极管结电容的谐振机理，研发团队可优化PCB布局与...
共源共栅GaN HEMT在高频软开关应用中输出电容损耗的起源
Origin of Soft-Switching Output Capacitance Loss in Cascode GaN HEMTs at High Frequencies
Qihao Song · Ruizhe Zhang · Qiang Li · Yuhao Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
本文研究了GaN HEMT在高频软开关应用中输出电容（COSS）损耗（EDISS）的物理机制。研究指出，共源共栅（Cascode）结构的GaN器件在充放电过程中存在非理想损耗，这成为限制高频功率变换效率的关键瓶颈。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化充电桩领域对功率密度要求的不断提升，高频化已成为核心技术趋势。GaN器件凭借优异的开关特性成为提升效率的关键，但共源共栅GaN在高频软开关下的损耗问题直接影响整机效率与热设计。建议研发团队在开发下一代高频紧凑型逆变器或充电模块时，重点评估该损耗机制对系统效率的影响...
具有新结构和平顶开关电压波形的E类功率放大器设计
Design of Class E Power Amplifier with New Structure and Flat Top Switch Voltage Waveform
Mohsen Hayati · Sobhan Roshani · Saeed Roshani · Marian K. Kazimierczuk 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年3月
本文提出了一种新型E类功率放大器（PA）拓扑。该拓扑改进了传统E类PA的输出电路，通过在谐振电容和移相电感之间增加额外的并联电容，实现了平顶开关电压波形，旨在提升功率转换效率并降低开关损耗。
解读: 该研究聚焦于高频功率放大器拓扑优化，主要应用于射频或极高频电力电子变换领域。对于阳光电源目前的组串式/集中式光伏逆变器及储能PCS产品线而言，其主流拓扑仍以PWM变换为主，该技术目前相关度较低。然而，随着宽禁带半导体（SiC/GaN）应用频率的提升，未来在超高功率密度的小型化户用逆变器或辅助电源设计...
基于非线性谐振的晶体管大信号COSS及损耗测量
Measurement of Large-Signal COSS and COSS Losses of Transistors Based on Nonlinear Resonance
Mohammad Samizadeh Nikoo · Armin Jafari · Nirmana Perera · Elison Matioli · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
本文提出了一种基于待测器件输出电容与已知电感之间非线性谐振的新型测量技术，用于评估晶体管的大信号输出电容（COSS）及能量损耗（EDISS）。该方法简单稳健，仅需单次电压测量即可提取大信号COSS特性。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器和PowerTitan储能系统中大规模应用SiC和GaN等宽禁带半导体器件，准确评估器件在大信号下的开关损耗和电容特性对提升整机效率至关重要。该测量方法能够更精确地表征功率器件的动态特性，有助于优化逆变器及PCS的软开关设计，减少开关损耗，从而提升系统整体转换效率。建议研发...
输入电流源无线电能传输系统中整流滤波电容对Buck变换器输出电压的影响
The Impact of Rectifier Filter Capacitance on Buck Converter Output Voltage in Wireless Power Receiver System With Input Current Source
Shuai Dong · Baichuan Zhang · Xin Gao · Huibao Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
无线电能传输（WPT）技术因其便捷性和安全性备受关注。本文研究了WPT系统中由整流器和DC-DC变换器组成的两级接收端架构，重点分析了整流滤波电容对Buck变换器输出电压特性的影响，为优化无线充电系统的功率传输效率和稳定性提供了理论依据。
解读: 该研究涉及的整流与DC-DC两级变换架构与阳光电源的电动汽车充电桩及储能PCS产品中的功率变换模块高度相关。在无线充电技术日益成熟的背景下，理解整流侧滤波电容对后级Buck变换器的动态影响，有助于优化充电桩内部电源模块的稳定性设计，减少输出纹波。建议研发团队关注该拓扑在无线充电应用中的参数匹配优化，...
变频及漏源偏置应力下p-GaN HEMT输出电容提取方法
Output Capacitance Extraction of p-GaN HEMTs Under Multi Pulse Switching Across Variable Frequencies and Drain-Bias Stress
Xinzhi Liu · Junting Chen · Shanshan Wang · Sijiang Wu 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
本文提出了一种在多脉冲开关条件下提取200V肖特基p-GaN HEMT输出电容（COSS）的方法。通过栅源短路配置，在开关瞬态期间捕获CGD和CDS。为减少振荡，设计了低寄生电感的四层PCB，并分析了不同频率和偏置电压下的电容特性。
解读: GaN作为宽禁带半导体，在阳光电源的户用光伏逆变器及小型化充电桩产品中具有提升功率密度和转换效率的巨大潜力。本文提出的COSS精确提取方法，有助于优化高频开关下的损耗模型，对提升阳光电源下一代高频化、小型化逆变器及充电桩的驱动电路设计及EMI抑制具有重要参考价值。建议研发团队在后续高频功率模块设计中...
一种无输出电压传感器的单相独立逆变器控制
Control of a Single-Phase Standalone Inverter Without an Output Voltage Sensor
Subhajyoti Mukherjee · Pourya Shamsi · Mehdi Ferdowsi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年7月
本文分析了在不使用专用输出电压传感器的情况下，通过直接控制输出滤波电容电流来实现单相独立逆变器输出电压控制的可行性。文章提出了相应的对象建模与控制器设计方法，该方法依赖于输出滤波电容值的准确性，并给出了一种电容值估计方案。
解读: 该技术对于阳光电源的户用光伏逆变器及微网储能系统具有重要参考价值。通过去除输出电压传感器，不仅能降低硬件成本，还能提升系统的可靠性（减少传感器故障点）。在阳光电源的户用产品线中，该方案可优化空间布局并降低BOM成本。建议研发团队评估该控制策略在负载突变下的动态响应能力，并结合iSolarCloud的...
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