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共源共栅GaN HEMT的自持关断振荡：发生机理、不稳定性分析及振荡抑制
Self-Sustained Turn-OFF Oscillation of Cascode GaN HEMTs: Occurrence Mechanism, Instability Analysis, and Oscillation Suppression
Peng Xue · Francesco Iannuzzo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文全面研究了共源共栅（Cascode）GaN HEMT在关断过程中产生的自持振荡现象。文章分析了振荡波形，指出振荡的发生受测试电路寄生参数影响，并深入探讨了其发生机理、不稳定性条件及相应的抑制策略，为高频功率变换器的可靠设计提供了理论依据。
解读: GaN器件在高频、高效率功率变换中具有显著优势，是阳光电源下一代户用光伏逆变器及小型化储能PCS产品提升功率密度的关键技术路径。本文针对Cascode GaN器件关断振荡的分析，对优化驱动电路设计、抑制EMI噪声及提升系统可靠性具有直接指导意义。建议研发团队在开发高频GaN逆变器时，重点参考文中关于...
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...
多层PCB稳态温度计算工具
Steady-State Temperature Calculation Tool for Multilayer PCBs
Haitz Gezala Rodero · David Garrido · Igor Baraia-Etxaburu · Iosu Aizpuru 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
氮化镓（GaN）器件在功率变换器中的应用显著提升了效率与功率密度，但也因热量高度集中带来了严峻的热管理挑战。高电流与紧凑的表面贴装封装导致PCB局部温度升高，形成可能降低系统可靠性的热点。
解读: 随着阳光电源在户用及工商业光伏逆变器、充电桩等产品中对功率密度要求的不断提高，GaN等宽禁带半导体应用日益广泛。该研究提出的PCB稳态温度计算工具，能够有效辅助研发团队在设计阶段快速评估高功率密度下的热分布，优化PCB布局，减少热点风险。这对于提升组串式逆变器及充电桩模块的长期运行可靠性具有重要工程...
兆赫兹软开关运行下GaN功率开关的电热电路建模与实际评估
Electrothermal Circuit Modeling and Practical Evaluation of GaN Power Switches for Mega-Hertz Soft-Switching Operation
Mingshuo Zhu · Kerui Li · Siew-Chong Tan · Shu Yuen Ron Hui · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
本文研究了氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT）在兆赫兹（MHz）软开关运行下的开关性能与电热行为，重点关注转换效率、热稳定性及电磁干扰。研究指出，GaN器件的实际反向导通特性与厂商数据手册存在差异，并提出了相应的电热建模方法以优化高频应用。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能系统（如PowerStack）中对功率密度要求的不断提升，高频化是未来的核心趋势。GaN器件凭借其卓越的开关速度，是实现MHz级转换的关键。本文提出的电热建模方法，可直接应用于阳光电源研发部门对高频功率模块的热设计优化，有助于提升逆变器效率并缩小体积。建议研发...
半桥电路中增强型氮化镓器件的不稳定性分析与振荡抑制
Instability Analysis and Oscillation Suppression of Enhancement-Mode GaN Devices in Half-Bridge Circuits
Kangping Wang · Xu Yang · Laili Wang · Praveen Jain · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年2月
本文分析了基于增强型氮化镓（GaN）晶体管的半桥电路中的不稳定性问题。这种不稳定性可能导致持续振荡，进而引发过电压、严重的电磁干扰（EMI），甚至导致器件击穿。研究指出，GaN器件在死区时间反向导通时处于饱和区，受寄生参数影响较大。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化充电桩产品中对高功率密度和高效率的追求，GaN器件的应用日益广泛。本文研究的半桥电路振荡问题是提升系统可靠性的关键。建议研发团队在设计高频功率模块时，重点优化PCB布局以降低寄生参数，并针对GaN器件在死区时间的特性优化驱动电路设计，以抑制振荡并降低EMI，从而提...
基于数据手册的GaN HEMT全特性解析模型及死区时间优化
An Accurate Datasheet-Based Full-Characteristics Analytical Model of GaN HEMTs for Deadtime Optimization
作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 日期未知
氮化镓（GaN）HEMT凭借高效率和高功率密度成为新一代电力电子系统的核心。由于其独特的反向导通特性，GaN器件的反向压降远高于传统二极管，导致死区损耗显著。本文提出了一种基于数据手册的GaN HEMT全特性解析模型，旨在实现死区时间的精确优化，从而提升转换器效率。
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极致追求，GaN器件的应用前景广阔。该模型通过数据手册即可实现死区时间的精确优化，能够有效降低GaN基拓扑在开关过程中的损耗，提升产品能效。建议研发团队在开发下一代高频紧凑型组串式逆变器或微型逆变器时，引入该解析模型以优化驱动策略，...
功率GaN HEMT器件阈值电压不稳定性测量电路
Threshold Voltage Instability Measurement Circuit for Power GaN HEMTs Devices
Rustam Kumar · Suvendu Samanta · Tian-Li Wu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
p-GaN栅极GaN HEMT器件是实现功率电子应用中常关型操作的首选，但其存在阈值电压不稳定性问题。传统曲线追踪仪无法提供小于500μs的短脉冲，难以准确表征该特性。本文提出了一种新型测量电路，能够实现更短脉冲下的阈值电压不稳定性表征。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化充电桩产品中对高功率密度和高效率的需求日益增长，GaN器件的应用前景广阔。阈值电压不稳定性是影响GaN器件长期可靠性的关键因素。该研究提出的短脉冲测量技术，对于阳光电源研发团队评估GaN器件在实际高频开关工况下的老化特性、优化驱动电路设计以及提升产品可靠性具有重要...
GaN HEMT短路测试平台搭建与特性分析
Short Circuits in GaN HEMTs: Test Bench Setup and Characterization
Javier Galindos · Diego Serrano · Jaume Roig-Guitart · Miroslav Vasic · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
本文介绍了一种用于表征氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT）在短路事件下的失效机理及退化指标的测试平台。理解该技术的失效模式对于提升功率变换器的可靠性至关重要，特别是在高可靠性应用场景中，短路事件是导致器件失效的主要原因之一。
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功率密度要求的不断提高，GaN器件的应用潜力巨大。本文提出的短路失效机理研究及测试平台搭建方法，对于公司研发部门评估GaN器件在极端工况下的鲁棒性具有重要参考价值。建议在后续的组串式逆变器及户用储能PCS研发中，引入此类高频、高可靠性测试手段，以优化驱...
一种基于米勒钳位电路的GaN HEMT串扰抑制新方法
A Novel Crosstalk Suppression Method With Miller Clamp Circuit for GaN HEMTs
Tianci Wang · Chuang Bi · Siyong Luo · Fan Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
氮化镓（GaN）功率器件凭借高开关速度和低导通损耗，显著提升了开关变换器的效率与功率密度。然而，其高开关速度和低阈值电压特性也使其易受桥臂串扰影响。本文提出了一种新型米勒钳位电路，旨在有效抑制GaN器件的串扰问题，提升系统运行可靠性。
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功率密度要求的不断提升，GaN器件的应用成为技术演进的重要方向。该研究提出的米勒钳位电路能有效解决GaN器件在高频开关下的串扰误导通问题，直接提升逆变器桥臂的可靠性。建议研发团队在下一代高频化、小型化组串式逆变器及微型逆变器设计中引入该抑制方案，以在保...
氮化镓基同步升压变换器的死区效应及最优死区选择分析模型
Deadtime Effect on GaN-Based Synchronous Boost Converter and Analytical Model for Optimal Deadtime Selection
Di Han · Bulent Sarlioglu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
氮化镓（GaN）功率器件凭借低损耗和高开关速度优于传统硅器件。然而，在高频运行下，若死区时间设置不当，会产生显著的死区损耗。本文提出了一种针对GaN HEMT变换器的死区效应分析模型，旨在通过优化死区时间提升变换器效率。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型储能PCS中对高功率密度和高频化需求的提升，GaN器件的应用成为技术演进的重要方向。本文提出的死区优化模型对于提升高频DC-DC变换级的效率至关重要，有助于降低散热设计难度，减小磁性元件体积。建议研发团队在开发下一代高频紧凑型户用储能系统及微型逆变器时，引入该分析模...
一种基于去饱和检测的GaN HEMT超快响应保护电路
A Simple Desaturation-Based Protection Circuit for GaN HEMT With Ultrafast Response
Ruoyu Hou · Juncheng Lu · Zhongyi Quan · Yun Wei Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
针对GaN增强型高电子迁移率晶体管（GaN E-HEMT）在实际应用中面临的短路保护（SCP）挑战，本文提出了一种基于去饱和检测的超快响应保护电路。由于GaN器件开关速度极快，传统保护方法响应滞后，该研究通过优化检测机制，有效解决了GaN器件在高频应用中的短路保护难题，提升了系统可靠性。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化充电桩产品中对高功率密度要求的提升，GaN器件的应用前景广阔。该文提出的超快响应保护电路能有效解决GaN器件在极端工况下的可靠性瓶颈，对提升阳光电源下一代高频化、小型化逆变器及充电桩产品的安全性具有重要参考价值。建议研发团队关注该去饱和检测技术在驱动电路集成化设计...
氮化镓功率器件在低至4.2 K低温环境下的性能研究
Performance of GaN Power Devices for Cryogenic Applications Down to 4.2 K
Luca Nela · Nirmana Perera · Catherine Erine · Elison Matioli · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
氮化镓（GaN）功率器件因其优异性能被广泛应用，但其在液氮温度（77 K）以下的低温环境（如航空航天、超导系统）下的表现尚不明确。本文深入探讨了主流GaN器件在极低温环境下的电学特性与性能演变。
解读: 该研究探讨了GaN器件在极端低温下的物理特性，虽然阳光电源目前的主流光伏逆变器和储能系统（如PowerTitan系列）主要运行在常规环境温度下，但随着公司向航空航天电源、极地/高海拔特殊环境光储系统及前沿超导储能技术的探索，该研究具有重要的技术储备价值。GaN器件的高频特性有助于提升未来组串式逆变器...
GaN HEMT损耗分布、分析与测量技术综述
Review of Loss Distribution, Analysis, and Measurement Techniques for GaN HEMTs
Jacob Gareau · Ruoyu Hou · Ali Emadi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年7月
近年来，电力电子系统追求更高效率与功率密度，以硅（Si）为基础的器件已接近材料极限。氮化镓（GaN）等宽禁带半导体因具备更快的开关速度，成为提升系统性能的关键。本文综述了GaN HEMT器件的损耗分布、分析方法及测量技术，为高性能电力电子变换器的设计提供了理论支撑。
解读: GaN器件是实现光伏逆变器和储能系统高功率密度的核心驱动力。对于阳光电源的户用光伏逆变器及小型化充电桩产品线，引入GaN技术可显著降低开关损耗，减小磁性元件体积，从而提升整体效率。建议研发团队关注文中提到的损耗测量技术，以优化高频化拓扑下的热管理设计。在PowerStack等储能产品中，虽然目前以S...
一种具有强抗噪能力的GaN HEMT短路保护电路
A Short-Circuit Protection Circuit With Strong Noise Immunity for GaN HEMTs
Jianping Wu · Wuji Meng · Fanghua Zhang · Guangdong Dong 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
氮化镓高电子迁移率晶体管（GaN HEMTs）因其高频和高速开关特性备受关注。然而，其短路耐受能力较弱，因此快速短路保护至关重要。此外，GaN HEMT的高开关速度会给保护电路带来严重干扰。本文提出了一种具有强抗噪能力的短路保护电路，以解决上述挑战。
解读: 随着阳光电源在组串式光伏逆变器和户用储能产品中对功率密度要求的不断提升，GaN器件的应用潜力巨大。GaN的高开关速度虽能减小磁性元件体积，但其脆弱的短路耐受能力和高频下的EMI干扰是工程化应用的痛点。该研究提出的强抗噪短路保护方案，对于提升阳光电源下一代高频化逆变器及微型逆变器的可靠性具有重要参考价...
基于GaN的Buck变换器死区时间优化
Dead Time Optimization in a GaN-Based Buck Converter
Mohsin Asad · Amit Kumar Singha · Ravada Madhu Sudhan Rao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
氮化镓（GaN）场效应管凭借低导通电阻和低结电容，性能优于硅MOSFET。然而，GaN变换器在反向导通期间存在较高的死区损耗。为提升效率，本文提出了一种用于GaN变换器死区时间优化的简化模型。
解读: GaN器件在阳光电源的高功率密度产品研发中具有重要战略意义。随着户用光伏逆变器和小型储能PCS向轻量化、高频化发展，GaN的应用能显著降低开关损耗并缩小磁性元件体积。本文提出的死区时间优化模型，可直接指导阳光电源研发团队在设计高频DC-DC变换级（如户用光伏及充电桩模块）时，通过精确控制死区来抑制G...
一种降低GaN基独立控制多输出反激变换器反向导通损耗的改进PWM方案
Modified PWM Scheme to Reduce Reverse Conduction Loss in GaN-Based Independently Controlled Multiple Output Flyback Converter
Arnab Sarkar · Nachiketa Deshmukh · Sandeep Anand · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
本文针对独立控制多输出反激变换器（ICMOFC）中GaN器件因负栅极关断电压导致的反向导通（RC）损耗问题，提出了一种改进的PWM控制方案。该方案通过优化开关时序，显著降低了GaN器件在反向导通期间的能量损耗，提升了变换器的整体效率。
解读: 该研究聚焦于宽禁带半导体（GaN）在多输出变换器中的损耗优化，对阳光电源的户用光伏逆变器及小型化储能产品具有参考价值。随着户用储能系统对功率密度和效率要求不断提高，多路输出辅助电源设计至关重要。该改进PWM方案可降低辅助电源损耗，提升系统整体效率。建议研发团队关注该技术在iSolarCloud智能运...
基于开通延迟的共源共栅GaN器件在线结温提取
Online Junction Temperature Extraction for Cascode GaN Devices Based on Turn-On Delay
Zhebie Lu · Francesco Iannuzzo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
本文提出了一种创新的共源共栅（Cascode）氮化镓（GaN）器件在线结温监测方法，首次将开通延迟作为温度敏感电参数（TSEP）。文章详细分析了开通过程，推导了开通延迟的表达式，并明确了影响因素，为高频功率变换器的热管理提供了新思路。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及高功率密度充电桩领域对高频化、小型化的追求，GaN器件的应用日益广泛。该研究提出的基于开通延迟的在线结温监测技术，能够有效提升功率模块的可靠性评估精度，降低冗余设计成本。建议在阳光电源的户用逆变器及小型化充电桩研发中，探索将此算法集成至iSolarCloud智能运维平台...
DBC基板上GaN器件封装的热管理与电磁分析
Thermal Management and Electromagnetic Analysis for GaN Devices Packaging on DBC Substrate
Chenjiang Yu · Cyril Buttay · Eric Laboure · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年2月
本文对比了印刷电路板（PCB）与陶瓷基板（DBC）在GaN晶体管封装中的电气与热性能。研究表明，尽管PCB在电气性能上具有优势，但陶瓷基板在热导率方面表现更佳。通过实验与仿真验证，文章探讨了优化封装设计以平衡GaN器件高频开关下的热管理与电磁性能的方法。
解读: GaN作为第三代半导体，是阳光电源实现逆变器及储能PCS高功率密度、高效率的关键技术路径。随着组串式逆变器和户用储能系统向更小体积、更高功率密度演进，GaN器件的热管理成为设计瓶颈。本文关于DBC基板与PCB封装性能的对比分析，直接指导了公司在研发高频化功率模块时的基板选型与散热设计。建议研发团队在...
1-MHz eGaN多输出DC-DC变换器的共模噪声建模与抑制
Common-Mode Noise Modeling and Reduction for 1-MHz eGaN Multioutput DC–DC Converters
Zhiliang Zhang · Binghui He · Dong-Dong Hu · Xiaoyong Ren 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年4月
增强型氮化镓（eGaN）HEMT器件在实现多兆赫兹开关频率以提升功率密度方面具有巨大潜力。然而，在进行电磁干扰（EMI）滤波器优化时，准确识别兆赫兹多绕组平面变压器的等效集总电容以进行共模（CM）噪声分析是一项严峻挑战。本文针对该问题提出了建模与抑制方案。
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的追求，开关频率向兆赫兹（MHz）迈进是必然趋势。eGaN器件的应用能显著减小磁性元件体积，但随之而来的高频共模噪声干扰（EMI）是产品认证与可靠性的关键瓶颈。本文提出的高频变压器寄生参数建模与噪声抑制方法，对公司研发下一代高功率密度、轻量化...
硅基氮化镓高电子迁移率晶体管中的动态导通电阻：起源、依赖性及未来表征框架
Dynamic on-Resistance in GaN-on-Si HEMTs: Origins, Dependencies, and Future Characterization Frameworks
Grayson Zulauf · Mattia Guacci · Johann W. Kolar · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
本文探讨了GaN HEMT器件中存在的动态导通电阻（dRon）现象，即器件开启瞬间的导通电阻高于直流稳态值。该现象会导致传导损耗显著增加，但现有文献对其严重程度的评估存在较大差异。文章分析了dRon的物理起源与影响因素，并提出了标准化的表征框架，旨在解决行业内对该效应评估不一致的问题。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化充电桩产品中对高功率密度要求的提升，GaN器件的应用潜力巨大。dRon效应直接影响功率模块的转换效率与热稳定性，是制约GaN在高频、高压场景下可靠应用的关键瓶颈。建议研发团队参考文中的表征框架，建立针对GaN功率模块的动态损耗评估标准，优化驱动电路设计以抑制dRo...
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