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用于均匀电流分布和损耗降低的优化多层PCB利兹绕组
Optimized Multilayer PCB Litz Windings for Uniform Current Distribution and Reduced Loss
Zhangwei Xiang · Qiang Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
PCB利兹线是解决PCB绕组高涡流损耗的有效方案，但传统两层集成方式存在直流导通损耗高及灵活性差的问题。本文提出了一种最小化扭转次数的方法，在保持交流损耗不变的前提下，将直流电阻降低了31%，并进一步探讨了多层PCB利兹线的集成技术。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有显著的工程价值。在组串式逆变器和PowerStack/PowerTitan储能变流器中，高功率密度是关键竞争力，而磁性元件的体积与损耗是制约因素。通过优化PCB利兹绕组，可有效降低高频磁性元件的涡流损耗和直流电阻，从而提升整机效率并改善热管理。建议研发团队在下一代高频...
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...
基于PCB自谐振器的兆赫兹级感应与电容式电能传输系统
Multi-MHz Inductive and Capacitive Power Transfer Systems With PCB-Based Self-Resonators
Yao Wang · Kaiyuan Wang · Kerui Li · Yun Yang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文提出了一种利用集成PCB自谐振器的多兆赫兹（multi-MHz）无线电能传输技术，适用于感应式（IPT）和电容式（CPT）传输系统。该谐振器由一对非接触式PCB线圈板组成，集成了走线电感与板间电容，实现了高频高效的能量传输。
解读: 该技术主要涉及高频无线电能传输，与阳光电源的电动汽车充电桩业务具有潜在的技术关联。虽然目前主流充电桩以有线传导式为主，但随着无线充电技术的成熟，该PCB集成谐振器方案可为未来轻量化、高集成度的无线充电桩提供技术储备。此外，该高频PCB设计方法论也可借鉴至阳光电源的高功率密度功率模块设计中，以优化寄生...
平面PCB磁性元件的快速准确解析热建模
Fast and Accurate Analytical Thermal Modeling for Planar PCB Magnetic Components
Lucia Clavero Ordonez · Alberto Delgado Exposito · Pedro Alou Cervera · Miroljub Bakic 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
随着高功率密度设计的发展，PCB集成磁性元件的散热问题日益突出。本文提出了一种适用于平面PCB磁性元件优化设计的解析热建模方法，旨在实现高精度与低计算成本的平衡，为功率电子变换器的紧凑化设计提供理论支撑。
解读: 该研究对阳光电源的组串式逆变器及PowerStack储能系统中的高功率密度磁性元件设计具有重要意义。随着产品向高功率密度演进，磁性元件的温升限制了整体效率与可靠性。该解析热建模方法可集成至研发流程中，替代部分耗时的有限元仿真，显著缩短研发周期，优化磁性元件布局，提升产品在极端工况下的热稳定性与可靠性...
用于高能量密度和低近场辐射的均分PCB电感
ESPI）设计
Ziyang Wang · Wucheng Ying · Yinong Zeng · Shuo Wang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
PCB电感在电力电子系统集成中需求日益增长，但随着走线宽度增加，其在交直流条件下常面临趋肤效应严重及电感量显著下降的问题。本文分析了电感量下降的机理，并提出了一种创新的PCB电感结构（ESPI），旨在优化高频性能、提升能量密度并降低近场电磁辐射。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器、PowerStack储能系统及充电桩产品具有重要参考价值。随着电力电子产品向高功率密度和小型化方向发展，磁性元件的集成度成为瓶颈。ESPI结构能有效缓解高频下的趋肤效应，提升PCB电感效率，有助于减小逆变器和PCS内部磁性元件的体积，降低EMI辐射，从而优化整机散热与...
一种用于PCB平面电感的新型金字塔绕组，具有更少的铜层和更低的交流铜损
A Novel Pyramid Winding for PCB Planar Inductors With Fewer Copper Layers and Lower AC Copper Loss
Zheyuan Yu · Xu Yang · Gaohao Wei · Yongxing Zhou 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
PCB电感因其体积小、可控性好及一致性高等优势被广泛应用，但降低铜损仍是关键挑战。本文针对现有研究对邻近效应关注不足的问题，提出了一种新型金字塔绕组结构，旨在通过优化绕组布局，在减少PCB层数的同时有效降低交流铜损，提升功率密度与效率。
解读: 该技术对阳光电源的功率变换产品具有显著的工程价值。在组串式逆变器、PowerStack储能系统及充电桩模块中，磁性元件的体积与损耗直接决定了整机的功率密度与散热设计。采用金字塔绕组结构可有效降低高频下的邻近效应损耗，减少PCB层数，从而降低制造成本并缩小磁性元件体积。建议研发团队在下一代高功率密度P...
大电流PCB绕组矩阵变压器端接设计优化
Termination Design Optimization of High-Current PCB-Winding Matrix Transformers
Pranav Raj Prakash · Ahmed Nabih · Qiang Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
随着高频谐振变换器在数据中心和汽车领域的普及，PCB变压器因其高功率密度和高效率备受关注。然而，在高频大电流应用中，若端接设计不当，会产生显著的损耗。本文旨在探讨并优化PCB变压器的端接结构，以降低寄生效应带来的损耗，提升变换器整体效率。
解读: 该研究针对高频大电流PCB变压器的端接优化，对阳光电源的电力电子产品设计具有重要参考价值。在阳光电源的户用及工商业储能系统（如PowerStack/PowerTitan）中，高频DC-DC变换器是实现高效能量转换的核心，PCB变压器设计直接影响功率密度与热管理。此外，该技术对于电动汽车充电桩的高频化...
PCB过孔与焊盘的热建模及设计优化
Thermal Modeling and Design Optimization of PCB Vias and Pads
Yanfeng Shen · Huai Wang · Frede Blaabjerg · Hui Zhao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
本文探讨了安装在PCB上的微型功率半导体器件的散热问题，重点分析了PCB过孔、铜焊盘及散热器的冷却作用。针对目前半导体厂商及研究人员在PCB热设计建议中存在的不一致与非最优问题，本文提出了优化设计方案，旨在为电力电子工程师提供更准确的热设计指导。
解读: 该研究直接关系到阳光电源全线产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统、充电桩等）的核心功率密度提升与可靠性设计。随着功率模块集成度提高，PCB热管理成为限制功率密度的瓶颈。通过优化PCB过孔与焊盘的热设计，可有效降低功率器件（如SiC/IGBT模块）的结温，从而提升产品在极端工况下的寿命与...
一种用于MHz DC-DC功率变换的具有增材电沉积层压NiFe磁芯的PCB集成电感
A PCB-Integrated Inductor With an Additively Electrodeposited Laminated NiFe Core for MHz DC–DC Power Conversion
Yixiao Ding · Xuan Wang · Mark G. Allen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文提出了一种用于MHz级DC-DC功率变换的PCB集成电感，该电感采用聚吡咯层压镍铁（NiFe）磁芯，通过增材电沉积工艺制造。电感绕组采用标准PCB工艺制成跑道型结构，磁芯通过多层NiFe与聚吡咯交替沉积包裹而成，旨在提升高频下的电感性能与功率密度。
解读: 该技术在提升功率密度和高频化方面具有显著潜力，直接契合阳光电源在户用光伏逆变器及微型逆变器领域对小型化、高效率的需求。随着功率器件向GaN等宽禁带半导体演进，MHz级开关频率成为趋势，该PCB集成电感技术有助于减小磁性元件体积，降低整机重量。建议研发团队关注该电沉积工艺的量产可行性，评估其在阳光电源...
基于PCB电感的13.56 MHz高功率密度DC-DC变换器
13.56 MHz High Density DC–DC Converter With PCB Inductors
Wei Liang · John Glaser · Juan Rivas · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年8月
本文提出了一种高功率密度、150–200 V转28 V、200–400 W的谐振式DC-DC变换器设计。该变换器开关频率高达13.56 MHz，采用PCB工艺制造的空芯环形电感，有效降低了电感偏差，简化了电路调试与实现难度。
解读: 该技术展示了极高开关频率（13.56 MHz）下的功率密度提升方案，对阳光电源的户用光伏逆变器及微型逆变器产品线具有前瞻性参考价值。虽然目前主流产品受限于磁性元件损耗和EMI挑战，尚未达到MHz级开关频率，但PCB集成电感技术可作为未来提升功率密度、减小体积的关键储备。建议研发团队关注该拓扑在低压辅...
用于兆赫兹无线电能传输应用的高品质因数与传输效率的新型印制电路板谐振器
New Printed-Circuit-Board Resonators With High Quality Factor and Transmission Efficiency for Mega-Hertz Wireless Power Transfer Applications
Kerui Li · Jiayang Wu · Abdulkadir C. Yucel · Shu-Yuen Ron Hui · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种适用于兆赫兹无线电能传输（WPT）的新型PCB谐振器结构。与传统仅能形成并联谐振的PCB谐振器不同，该设计可灵活配置为串联或并联谐振结构，显著提升了传输效率与品质因数。
解读: 该技术主要针对高频无线电能传输领域，目前阳光电源的核心业务集中在光伏逆变器、储能系统及电动汽车充电桩。虽然该谐振器结构在提升功率密度和效率方面具有创新性，但无线充电技术在阳光电源现有的有线充电桩产品线中应用较少。建议关注其在高频PCB设计及电磁兼容（EMC）优化方面的经验，可作为未来预研项目中提升充...
一种可嵌入IGBT模块的微型PCB电流测量新方法
A New Output Current Measurement Method With Tiny PCB Sensors Capable of Being Embedded in an IGBT Module
Kazunori Hasegawa · Satoru Takahara · Shoji Tabata · Masanori Tsukuda 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年3月
本文提出了一种利用微型PCB电流传感器测量输出电流的新方法，该方法可将传感器直接集成于IGBT模块内部。通过PCB传感器采集IGBT芯片的开关电流，并结合基于FPGA的数字电路进行处理，实现了对功率模块内部电流的高精度监测。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式/集中式逆变器及PowerTitan储能系统）具有极高的应用价值。通过将电流传感器嵌入IGBT模块，可实现更紧凑的功率密度设计，并实时监测芯片级电流，为逆变器及PCS的故障诊断、过流保护和寿命预测提供底层数据支持。建议研发团队关注该技术在下一代高功率密度模块中的集...
一种用于22 kW AC-DC变换器的PCB嵌入式1.2 kV SiC MOSFET半桥封装
A PCB-Embedded 1.2 kV SiC MOSFET Half-Bridge Package for a 22 kW AC–DC Converter
Jack S. Knoll · Gibong Son · Christina DiMarino · Qiang Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
本文提出了一种双面散热的PCB嵌入式SiC MOSFET半桥封装设计，具有低回路电感和集成栅极驱动器。通过AT&S专利技术将1.2 kV SiC MOSFET芯片嵌入PCB，实现了高效的芯片散热与电气连接，显著提升了功率密度与开关性能。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高的参考价值。首先，在组串式光伏逆变器和PowerStack储能变流器（PCS）中，功率密度是提升竞争力的关键，PCB嵌入式封装能有效降低寄生电感，助力SiC器件在高频下实现更低损耗。其次，该封装的双面散热设计可显著改善模块的热管理，有助于提升产品在极端环境下的可靠性...
采用PCB走线集成的两相谐振开关电容变换器
A Two-Phase Resonant Switched-Capacitor Converters Using PCB Trace Integration
Longyang Yu · Shenglei Zhao · Xiufeng Song · Tao Zhang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
谐振开关电容变换器具有无电容电流尖峰、实现软开关、高可靠性和高效率的优点，但因使用分立谐振电感而限制了功率密度。为此，本文提出一种基于PCB铜箔走线集成谐振电感的方法，应用于两相谐振开关电容变换器。该方法基于直接耦合理论，利用两相变换器在相内PCB走线的耦合，缩短走线长度并降低铜损，同时消除分立电感的铁芯损耗。所提方法可提升轻载效率与功率密度，并降低分立电感成本。实验搭建了240W GaN基原型样机，对比验证了该集成方法的有效性。结果表明，采用PCB走线电感的样机具有更高的轻载效率和功率密度。
解读: 该PCB走线集成谐振电感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变换环节，可通过PCB走线替代分立电感，显著提升轻载效率和功率密度，降低磁性元件成本。该技术与阳光电源现有GaN器件应用形成协同，特别适用于车载OBC充电机等空间受限场景。两相谐振开关电容拓扑的软开...
基于PCB线圈电流传感器的分立式SiC MOSFET超快速保护
Ultrafast Protection of Discrete SiC MOSFETs With PCB Coil-Based Current Sensors
Aamir Rafiq · Sumit Pramanick · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
碳化硅（SiC）MOSFET显著提升了电力电子变换器的效率与功率密度，但其短路耐受时间较短。本文提出了一种针对TO-247封装SiC MOSFET的超快速短路保护方案，利用PCB线圈作为电流传感器，实现了对器件故障的快速检测与保护。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高价值。随着组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统向高功率密度、高开关频率演进，SiC器件的应用日益广泛。然而，SiC器件脆弱的短路耐受能力是制约系统可靠性的瓶颈。该方案通过PCB集成电流检测实现超快速保护，无需昂贵的专用驱动芯片，能有效提...
基于PCB的PFC电路共模噪声抑制的改进平衡技术
Improved Balance Technique for Common-Mode Noise Suppression of PCB-Based PFC
Shuo Wang · Fred C. Lee · Qiang Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
本文研究了开关电源变换器中的共模（CM）噪声抑制问题。针对非隔离式变换器（如PFC电路），现有对称、抵消及屏蔽技术存在局限性。文章提出了一种改进的平衡技术，旨在有效抑制基于PCB设计的PFC电路中的共模噪声，提升电磁兼容性（EMC）性能。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及户用光伏逆变器产品线具有重要参考价值。随着功率密度不断提升，PCB布局带来的高频共模噪声已成为EMI设计的难点。该改进平衡技术可优化逆变器前端PFC级的电磁兼容设计，减少滤波器体积，从而降低系统成本并提升功率密度。建议研发团队在下一代高频化逆变器设计中引入该平衡技术，...
基于PCB纳米发电机的管道能量收集器与简易输入电压采样无桥AC-DC转换器
PCB Nanogenerator-Based Pipeline Energy Harvester with A Simple Input Voltage Sampling Bridgeless AC-DC Converter
Zhengge Chen · Jianping Xu · Shungang Xu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
为实现面向管道的能量收集（EH），本文提出一种微型涡轮驱动的印刷电路板（PCB）纳米发电机以及一种用于流体动能收集的非对称无桥交直流转换器。轴向磁通永磁（AFPM）PCB纳米发电机结构紧凑且功率密度高。此外，本文还提出了一种带有基于电阻的输入电压采样网络的非对称无桥交直流转换器，该转换器无需输入二极管。本文介绍了PCB纳米发电机的结构、无桥电路的工作模式和电路控制逻辑，并进行了仿真。最后，搭建并测试了所提出的能量收集系统，该系统在转速为1500转/分钟时可收集96毫瓦的能量。
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于PCB纳米发电机的管道能量收集技术呈现出独特的应用价值。该技术采用轴向磁通永磁（AFPM）结构和无桥AC-DC转换器，实现了在1500转/分钟下96毫瓦的能量收集能力，这为我们在分布式能源管理和物联网监测领域提供了新的技术路径。 对于阳光电源的储能和智能运维系统而...
用于PCB绕组平面变压器的低损耗分段屏蔽技术
Low-Loss Segmented Shielding Technique for PCB-Winding Planar Transformers
Zixian Ge · Hongfei Wu · Yue Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
PCB绕组平面变压器广泛应用于高效率、高功率密度隔离变换器中。插入屏蔽层是抑制PCB绕组间大寄生电容引起共模噪声的有效方法。本文指出，由于磁通路径的影响，部分磁通会穿过屏蔽层产生涡流损耗。为此，提出了一种低损耗分段屏蔽技术，在保证共模噪声抑制效果的同时，显著降低了屏蔽层的附加损耗。
解读: 该技术对阳光电源的组串式光伏逆变器（如SG系列）及储能PCS（如PowerTitan/PowerStack系列）中的高频隔离DC-DC变换器具有重要参考价值。随着功率密度要求的不断提升，平面变压器已成为主流方案，但其EMI与损耗平衡一直是设计难点。该分段屏蔽技术能有效优化高频下的共模噪声抑制与效率表...
一种具有超低寄生电感和集成PCB微管冷却的无引线PCB加DBC混合SiC MOSFET功率模块
A Wire-Free PCB Plus DBC Hybrid SiC MOSFET Power Module With Ultra-Low Parasitic Inductance and Integrated PCB Microtube Cooling
Liyu Yao · Jinpeng Cheng · Shuyu Liu · Hao Feng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
碳化硅（SiC）器件虽具备高开关速度和功率密度，但受限于寄生电感和散热能力。传统PCB封装多采用引线键合，存在寄生电感大、单面散热效率低等问题。本文提出一种无引线PCB与DBC混合封装结构，通过集成PCB微管冷却技术，显著降低了寄生电感并提升了散热性能。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中，提升功率密度和开关频率是核心竞争力。该无引线封装技术能有效抑制SiC器件在高频开关下的电压尖峰，降低开关损耗，同时通过微管冷却解决高功率密度下的热瓶颈。建议研发团队关...
基于空芯PCB电路的SiC MOSFET开关振铃阻尼方案
A Damping Scheme for Switching Ringing of Full SiC MOSFET by Air Core PCB Circuit
Jaesuk Kim · Dongho Shin · Seung-Ki Sul · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年6月
本文提出了一种用于抑制全SiC MOSFET开关振铃的谐振阻尼电路。研究表明，通过设计合理的空芯PCB变压器及其二次侧电路，可以有效抑制由开关回路寄生阻抗引起的振铃现象。文中详细阐述了PCB变压器及二次侧电路的设计方法。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器及PowerTitan系列储能系统向高功率密度、高开关频率方向演进，SiC器件的应用已成为提升效率的关键。该文献提出的空芯PCB阻尼方案，能够有效解决高频开关带来的电压振铃和电磁干扰问题，有助于优化逆变器及PCS的功率模块布局。建议研发团队在下一代高频SiC功率模块设计中引入...
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