张岩薛少鹏李阳李现亭刘进军 · 电工技术学报 · 2025年8月 · Vol.40

受寄生电感或串联器件分压不均影响，SiC MOSFET可能承受超出安全工作区的短时过电压硬开关应力，导致参数退化或失效。现有可靠性研究多集中于安全工作区内长期静态工况，难以准确评估实际寿命。本文研究两种额定电压SiC MOSFET在过电压硬开关下的退化机制，并与栅极开关应力及静态过电压实验结果对比。结果表明：第一象限工作器件因栅氧化层退化，阈值电压Vth和导通电阻RDS(on)下降，栅极漏电流IGSS与漏极截止电流IDSS上升，动态特性随之改变；第三象限工作器件因堆垛层错扩展导致体二极管正向压降...

解读: 该研究揭示的SiC MOSFET过电压硬开关退化机理对阳光电源功率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，母线电压波动、寄生电感振荡及串联器件分压不均常导致SiC器件承受瞬态过电压应力。研究发现的热载流子注入导致Vth和RDS(on)退化、体二极管压降增加等机制，可指导Po...

Ali Tausif · Ahmet Faruk Bakan · Serkan Dusmez · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月

功率因数校正（PFC）电路是高功率电源的核心，但体积占比大。为减小被动元件体积，需将开关频率提升至数百kHz。本文针对氮化镓（GaN）器件在硬开关条件下存在的挑战，提出了一种高功率密度零电压开关（ZVS）图腾柱PFC变换器方案。

解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。随着户用逆变器向轻量化、高功率密度方向发展，采用GaN器件的图腾柱PFC拓扑能有效提升效率并减小体积。建议研发团队关注该ZVS技术在提升系统转换效率方面的应用，以优化充电桩模块的散热设计及功率密度，进一步增强阳光电源在分布式电源及...

Jian He · Yuanmao Ye · Xiaolin Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月

近年来，开关电容（SC）多电平逆变器发展迅速，但多数拓扑存在硬开关损耗及电容浪涌充电电流问题，限制了性能提升。本文提出将零电压开关（ZVS）技术引入SC-MLI，有效解决了上述问题，提升了变换器效率与可靠性。

解读: 该技术对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器具有重要的参考价值。随着光伏系统向更高电压等级和更高功率密度发展，多电平拓扑已成为主流。SC-MLI技术通过电容电压自平衡实现多电平输出，若能结合ZVS技术解决浪涌电流和开关损耗问题，将显著提升逆变器的转换效率，并降低对功率器件的应力要求。建议研发团队关注该...

Yifei Huang · Qimeng Jiang · Sen Huang · Xinhua Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月

氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT）在消费电子领域表现优异，但在长寿命应用中仍面临可靠性挑战，特别是硬开关条件下的导通电阻退化问题。本文通过四种测试模式，深入研究了肖特基型P-GaN栅极HEMT的电气开关安全工作区（SOA），旨在提升其在电力电子系统中的可靠性。

解读: GaN作为宽禁带半导体，是实现逆变器高功率密度和高效率的关键技术。阳光电源在户用光伏逆变器及小型化充电桩领域对高频化有迫切需求。本文研究的P-GaN栅极HEMT可靠性及SOA特性，对于公司优化高频功率模块设计、提升产品在严苛工况下的长效运行能力具有重要参考价值。建议研发团队关注其在硬开关条件下的导通...

Ali Tausif · Serkan Dusmez · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月

宽禁带半导体器件使单相图腾柱（TP）PFC变换器能在数十至数百kHz频率下运行。本文提出了一种统一的差模噪声估计方法，并对比分析了不同多腿及多电平配置下，TP PFC变换器升压电感体积及滤波器设计的差异，为高功率密度变换器设计提供理论指导。

解读: 该研究聚焦于图腾柱PFC拓扑的噪声抑制与功率密度优化，对阳光电源的户用光伏逆变器及充电桩产品线具有重要参考价值。随着宽禁带器件（SiC/GaN）在户用储能及EV充电模块中的广泛应用，该文提出的差模噪声估计方法有助于优化EMI滤波器设计，在满足电磁兼容标准的前提下进一步缩减产品体积。建议研发团队在下一...

Fang Liu · Jianghu Wan · Li Jiang · Yong Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月

本文提出了一种由硬开关全桥AC-DC变换器及简单有源辅助支路组成的软开关变换器。辅助支路由一个电感和两个功率开关组成，实现了主开关的零电压开通（ZVS）和辅助开关的零电流关断（ZCS），有效降低了开关损耗。

解读: 该技术主要应用于电动汽车充电桩领域。阳光电源充电桩产品线可通过引入该软开关拓扑，显著降低功率模块的开关损耗，从而提升整机效率并减小散热器体积，实现更高功率密度的设计。对于车载充电机（OBC）及直流快充模块，该方案有助于优化热管理，提升系统可靠性。建议研发团队评估该耦合电感方案在宽电压范围下的效率表现...

Chi Zhang · Siyang Liu · Sheng Li · Yanfeng Ma 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月

本文详细研究了共源共栅（Cascode）配置下耗尽型GaN器件在重复硬开关应力下的电参数退化。通过TCAD仿真与综合实验分析，揭示了两种不同的退化机制。研究证明，在较低漏源电压（Vds）硬开关条件下，热电子注入是导致器件性能退化的主要原因。

解读: GaN作为宽禁带半导体，在提升阳光电源户用光伏逆变器及小型化充电桩的功率密度和效率方面具有巨大潜力。本文揭示的Cascode结构GaN器件在硬开关下的退化机理，对公司研发团队在功率模块选型、驱动电路设计及开关频率优化方面具有重要的指导意义。建议在产品设计中，针对高频硬开关工况，优化驱动电压及缓冲电路...

Nicolai J. Dahl · Ahmed M. Ammar · Michael A. E. Andersen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月

本文分析了D类串联谐振变换器在固定死区时间或固定占空比下的开关损耗模式。研究识别出了逆变级FET仅表现为反向导通损耗、无硬开关的特定可行工作区域，并对比了固定死区与固定占空比控制对变换器效率的影响。

解读: 该研究聚焦于谐振变换器的软开关技术与损耗优化，对阳光电源的组串式光伏逆变器及储能变流器（PCS）中的DC-DC变换环节具有重要参考价值。通过精确识别ZVS工作点并优化死区控制，可有效提升产品在高频化趋势下的转换效率，降低功率器件发热。建议研发团队在PowerTitan等储能系统及户用逆变器的电路设计...

Jhih-Da Hsu · Martin Ordonez · Wilson Eberle · Marian Craciun 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月

电荷控制技术通过引入内反馈环路提升了谐振变换器的动态特性。然而，由于谐振行为的特殊性，其小信号建模相较于硬开关拓扑更为复杂。本文针对电荷控制谐振变换器，提出了一种改进的小信号建模方法，旨在更准确地分析系统动态性能。

解读: 该研究对阳光电源的户用光伏逆变器及储能系统（如PowerStack）中的DC-DC变换环节具有重要参考价值。在追求高功率密度和高效率的趋势下，LLC等谐振拓扑被广泛应用，而电荷控制能有效提升系统的瞬态响应速度。通过引入更精确的小信号模型，研发团队可以优化闭环控制参数，提升系统在复杂电网环境下的稳定性...

Tuopu Na · Qianfan Zhang · Shuai Dong · Henri Josephson Raherimihaja 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月

本文提出了一种单相准Z源集成电动汽车充电器（qZSC）的调制策略。该方法无需额外辅助电路，即可实现多个零电压开关（ZVS）和零电流开关（ZCS）转换。尽管仍存在少量硬开关关断过程，但均发生在低电流条件下，且准Z源网络的开关管亦可实现软开关，有效提升了系统效率。

解读: 该技术对阳光电源充电桩业务具有重要参考价值。准Z源拓扑具备升降压能力，能简化充电桩功率级设计，提升功率密度。通过软开关调制技术，可有效降低开关损耗，提升整机效率，这对于阳光电源在高性能、高效率直流快充桩的研发具有指导意义。建议研发团队评估该调制策略在车载集成充电方案中的应用潜力，并结合公司现有的功率...

Chong-Eun Kim · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月

移相全桥（PSFB）变换器因其低应力和零电压开关（ZVS）特性被广泛应用。然而，在极轻载条件下，其硬开关特性会导致严重的温升问题。本文提出一种最优死区控制方案，旨在扩展ZVS范围并优化突发模式运行，以提升轻载效率并降低热应力。

解读: PSFB变换器是阳光电源储能变流器（PCS）及部分大功率直流变换模块的核心拓扑之一。在储能系统（如PowerTitan、PowerStack）的待机或极轻载工况下，开关损耗和热管理是提升整机效率的关键。该文献提出的最优死区控制方案能有效解决轻载下的硬开关问题，有助于提升阳光电源储能产品的全功率段转换...

Fei Yang · Chi Xu · Bilal Akin · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年10月

氮化镓（GaN）器件的动态导通电阻会导致转换器传导损耗增加，从而降低效率。本文首次通过实验评估了硬开关瞬态对商用高压GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）动态导通电阻的影响，并设计了一种具有快速传感速度的动态导通电阻测量方法。

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要求的不断提升，GaN器件的应用成为关键技术趋势。该研究揭示的硬开关瞬态对动态导通电阻的影响，直接关系到逆变器在实际工况下的效率表现与热设计可靠性。建议研发团队在iSolarCloud运维数据支撑下，将此测量方法引入功率模块的选型测试流程，优...

Liangzong He · Xinyong Xu · Jiazhe Chen · Jiaqing Sun 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年8月

针对高增益电压转换应用中低压侧开关管电流应力大、开关损耗高的问题，本文提出了一种通用的即插即用谐振电路。该方法可应用于高性能的交错式高升压变换器，在不改变原有拓扑结构的前提下实现软开关，有效降低开关损耗，提升变换效率。

解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器（如SG系列）及户用光伏产品线具有重要参考价值。随着光伏组件功率不断提升，对DC/DC升压级的高效率和高功率密度要求日益严苛。该“即插即用”软开关方案能够有效降低开关损耗，减少散热器体积，从而提升整机功率密度。建议研发团队评估该谐振电路在多路MPPT升压电路中的集成可行...

Juan Rodriguez · Jaume Roig · Alberto Rodriguez · Diego G. Lamar 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年8月

本文评估了采用低压硅MOSFET与超结MOSFET构成的共源共栅（Cascode）结构。该结构结合了共源共栅配置的优异开关性能与硅基技术在鲁棒性、成熟度及低成本方面的优势。研究旨在解释并验证该结构如何有效降低超结MOSFET在硬开关工况下的开关损耗。

解读: 该技术对阳光电源的组串式光伏逆变器及储能变流器（PCS）具有重要参考价值。在追求高功率密度和高效率的背景下，硬开关损耗是限制开关频率提升的关键。通过采用Cascode结构，可以在不完全依赖昂贵SiC/GaN器件的前提下，利用成熟的硅基超结MOSFET实现更优的开关特性，从而降低散热压力并提升整机效率...

Yuanmao Ye · Ka Wai Eric Cheng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年3月

本文研究了由分立元件构成的开关电容变换器（SCC）。寄生电阻和杂散电感不可避免地影响其性能。文中将包含寄生参数的SCC基本单元建模为在充放电状态下交替工作的RLC串联电路，并针对低Q值硬开关SCC的特性进行了分析与优化。

解读: 该研究关注开关电容变换器（SCC）中的寄生参数效应，对提升阳光电源产品中DC-DC变换级的功率密度和效率具有参考价值。在户用光伏逆变器及小型储能PCS中，减小寄生参数带来的损耗是提升整机效率的关键。建议研发团队关注该建模方法，将其应用于优化高频功率模块的布局设计，以抑制杂散电感引起的电压尖峰，从而提...

Wei Liu · K. T. Chau · Christopher H. T. Lee · Wei Han 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月

本文提出并实现了一种全范围软开关脉冲频率调制（PFM）无线电能传输（WPT）系统。该系统在保持高效率的同时，具备高可控性、选择性和安全性。相比传统的移相控制（PSC），该方法有效解决了高频硬开关操作带来的效率损耗问题。

解读: 该技术主要针对无线电能传输领域，目前阳光电源的核心业务（光伏逆变器、储能系统、风电变流器）主要基于有线电力电子变换。虽然该研究提出的全范围软开关技术在提升变换器效率方面具有参考价值，可优化现有DC-DC变换器（如储能PCS中的双向DC-DC模块）的开关损耗，但无线传输在阳光电源现有产品线中尚无直接应...