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RDCX三端口MHz变压器PCB绕组排列优化
Optimization of PCB Winding Arrangement in Three-Port MHz Transformer of RDCX
Yuhao Xu · Xinke Wu · Gao Fan · Jinxu Yang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月
三端口变压器因其集成潜力在电动汽车和储能领域备受关注。低剖面平面变压器有助于提升开关频率至兆赫兹（MHz）级别，从而实现高功率密度。本文针对用于调节型直流变压器（RDCX）的三端口MHz变压器，研究了PCB绕组的优化排列方式，旨在提升变换器效率与功率密度。
解读: 该研究聚焦于高频化、高功率密度的磁性元件设计，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。随着储能PCS向更高功率密度和更小体积演进，MHz级开关频率及平面变压器技术是实现产品轻量化和低成本的关键。建议研发团队关注PCB绕组在高频下的...
基于多组双脉冲测试的GaN功率HEMT正向/反向导通动态导通电阻表征
Dynamic On-Resistance Characterization of GaN Power HEMTs Under Forward/Reverse Conduction Using Multigroup Double Pulse Test
Zonglun Xie · Xinke Wu · Zezheng Dong · Jiahui Sun 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
在无桥PFC变换器和逆变器中，GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）在正向和反向导通模式下工作，其动态导通电阻（RON）表现可能存在差异。尽管正向导通下的动态RON研究已较为成熟，但反向导通模式下的动态RON仍需全面评估。本文提出了一种基于多组双脉冲测试的方法，用于表征GaN器件在两种导通模式下的动态RON行为。
解读: GaN器件作为宽禁带半导体，在阳光电源的高功率密度户用逆变器及小型化充电桩产品中具有重要应用潜力。该研究揭示了GaN在反向导通模式下的动态特性，对优化PFC电路及双向变换器的效率和可靠性设计至关重要。建议研发团队在开发下一代高频、高效率逆变器时，参考该测试方法评估GaN器件在复杂工况下的损耗，以提升...
一种用于释放GaN HEMT快速开关潜力的动态两级栅极驱动器
A Dynamic Two-Stage Gate Driver for Unlocking the Fast-Switching Potential of GaN HEMT
Ji Shu · Jiahui Sun · Xinke Wu · Kevin J. Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
主流肖特基型p-GaN栅极HEMT在快速开关过程中，因栅极电压裕度窄，极易产生振荡。本文提出了一种新型栅极驱动电路，通过扩展栅极电压裕度并抑制栅极回路振荡，有效提升了器件的开关性能与可靠性。
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功率密度要求的不断提升，GaN器件的应用成为关键趋势。该研究提出的动态两级栅极驱动技术，能够有效解决GaN器件在高速开关下的电压振荡问题，提升系统EMC性能及可靠性。建议研发团队在下一代高频化户用逆变器及便携式储能产品的研发中，评估该驱动方案，以进一...
一种用于直流配电系统的模块化多电平直流变压器电容电压平衡方法
A Capacitor Voltage Balancing Method for a Modular Multilevel DC Transformer for DC Distribution System
Shuai Shao · Mingming Jiang · Junming Zhang · Xinke Wu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年4月
本文提出了一种模块化多电平直流（MMDC）变换器的电容电压平衡方法。MMDC结合了模块化多电平变换器（MMC）和双有源桥（DAB）的优势，具备高电压耐受能力、容错性、全功率器件零电压开关（ZVS）及宽运行范围，是直流配电系统中直流变压器的理想选择。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大功率直流变换应用具有重要参考价值。随着光储直流耦合及直流微电网的发展，高压大功率DC-DC变换器的效率与可靠性至关重要。本文提出的电容电压平衡策略可优化MMDC拓扑的控制逻辑，提升系统在宽电压范围下的运行稳定性。建议研发团...
基于新型带直流谐振电容ZVZCS单元的直流变压器
DCX）拓扑系列
Wei Qin · Xinke Wu · Junming Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年4月
本文提出了一种新型输入电流馈电（ICF）谐振单元，旨在简化直流变压器（DCX）拓扑结构并降低成本。该拓扑通过引入直流谐振电容实现零电压零电流开关（ZVZCS），解决了传统双端谐振变换器结构复杂、成本高昂的问题，适用于高功率密度DCX产品。
解读: 该研究提出的新型ICF谐振单元对阳光电源的电力电子研发具有重要参考价值。在PowerTitan及ST系列储能变流器（PCS）中，高功率密度与低成本是核心竞争力。该拓扑通过简化电路结构实现软开关，可直接优化DC-DC变换级的设计，有助于进一步缩小储能系统的体积，提升转换效率。建议研发团队评估该拓扑在模...
基于隧道磁阻
TMR）的IGBT模块短路与过流保护
Shuai Shao · Naipeng Yu · Xiaopeng Xu · Jianmin Bai 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
本文提出了一种利用隧道磁阻（TMR）传感器进行IGBT短路与过流保护的新方法。通过惠斯通电桥电路测量磁通密度，实现电流的精确检测。研究设计了一种环形TMR电流传感器用于IGBT电流监测，并将其与参考值进行比较以实现快速故障保护。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器）具有极高的应用价值。IGBT作为功率变换的核心器件，其短路保护速度直接决定了系统的可靠性。传统的去饱和检测法在极端工况下存在响应延迟，而基于TMR的电流传感方案具备高带宽、非接触式测量及抗电磁干扰能力...
具有变压器绕组串并联自调节
SPAR）电流倍增整流器的交错式移相全桥变换器
Xinke Wu · Hui Chen · Junming Zhang · Fangzheng Peng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年9月
本文提出了一种具有变压器绕组串并联自调节（SPAR）电流倍增整流器的双相交错移相全桥变换器。通过在等效占空比小于0.25时使两个变压器的副边绕组并联，大于0.25时串联，该拓扑有效优化了变换器的效率和功率密度，解决了传统移相全桥在宽电压范围下的效率瓶颈。
解读: 该拓扑通过绕组串并联自调节技术，显著提升了DC-DC变换器在宽输入/输出电压范围下的效率，这对阳光电源的储能变流器（如ST系列PCS、PowerTitan）及大功率直流充电桩产品具有极高的参考价值。在储能系统中，电池电压随SOC变化较大，采用SPAR技术可优化DC-DC级效率，提升系统整体能效；在充...
基于次级串联谐振电容电荷平衡与交换的LLCC谐振多输出DC/DC LED驱动器分析与设计
Analysis and Design Considerations of LLCC Resonant Multioutput DC/DC LED Driver With Charge Balancing and Exchanging of Secondary Series Resonant Capacitors
Xinke Wu · Chen Hu · Junming Zhang · Zhaoming Qian · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年2月
本文提出了一种基于次级谐振电容电荷交换与平衡原理的新型多输出LED驱动器整流电路。结合共地整流器与LLCC谐振拓扑，该方案实现了四路输出，并最小化了次级电荷平衡电容的数量。LLCC拓扑中的次级谐振电容可兼作直流隔直电容，有效提升了系统集成度与效率。
解读: 该文献探讨的LLCC谐振拓扑及多路输出电荷平衡技术，主要应用于高效率LED驱动领域。虽然与阳光电源核心的组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan储能系统在功率等级和应用场景上存在差异，但其提出的谐振网络优化与电荷平衡控制策略，对于提升电力电子变换器的功率密度和效率具有参考价值。建议研发团队关注...
一种考虑动态CG(VDS, VGS)的P-GaN栅极HEMT开关瞬态分析模型
An Efficient Switching Transient Analytical Model for P-GaN Gate HEMTs With Dynamic CG(VDS, VGS)
Jiahong Du · Caien Sun · Qiuyi Tang · Bomin Jiang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
准确的栅极电容模型对于氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT）的开关瞬态分析至关重要。本文通过分析p-GaN/AlGaN/GaN栅极结构的充电过程，提出了一种考虑VDS和VGS双重依赖性的动态栅极电容CG(VDS, VGS)模型，并通过实测结果验证了该模型的有效性。
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。该研究提出的动态栅极电容模型能够更精确地预测GaN器件的开关损耗和瞬态特性，有助于优化驱动电路设计，减少电磁干扰（EMI）。建议研发团队在开发下一代高频、高效率组串式逆变器及微型逆变器时，引入...
基于双脉冲和多脉冲的GaN功率器件硬开关与软开关条件下动态导通电阻测试与评估
Dynamic on-State Resistance Test and Evaluation of GaN Power Devices Under Hard- and Soft-Switching Conditions by Double and Multiple Pulses
Rui Li · Xinke Wu · Shu Yang · Kuang Sheng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年2月
本文针对GaN器件在转换器中的动态导通电阻（RDSON）行为进行了研究。鉴于零电压开关（ZVS）技术在高频功率转换中的广泛应用，研究构建了一个集成硬开关与软开关测试电路的动态RDSON测试平台，并对比评估了两种商用GaN器件在不同开关条件下的性能表现。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能PCS中对高功率密度和高效率的需求日益增长，GaN器件的应用成为提升产品竞争力的关键。本文提出的动态RDSON测试方法对于评估GaN器件在实际高频开关工况下的损耗特性具有重要参考价值。建议研发团队在下一代高频化、小型化逆变器及充电桩产品设计中，引入此类动态测试...
无电流崩塌且具有快速反向恢复性能的垂直结构GaN-on-GaN肖特基势垒二极管
Current-Collapse-Free and Fast Reverse Recovery Performance in Vertical GaN-on-GaN Schottky Barrier Diode
Shaowen Han · Shu Yang · Rui Li · Xinke Wu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年6月
随着自支撑GaN衬底的出现，垂直结构GaN-on-GaN功率器件得到快速发展。本文通过双脉冲测试，评估了新型垂直结构GaN-on-GaN肖特基势垒二极管（SBD）的动态导通电阻（RON）和反向恢复性能。研究表明，该器件具有极快的反向恢复特性，且RON·Qrr品质因数较低，展现了在高效功率转换应用中的巨大潜力。
解读: 该技术对阳光电源的下一代高功率密度产品具有重要意义。垂直结构GaN器件相比横向GaN，在耐压能力和散热性能上更具优势，非常契合阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能PCS（如PowerStack系列）中对高频化、高效率的需求。建议研发团队关注该器件在提升开关频率、减小磁性元件体积方面的应用潜力，特别是...
一种用于四开关Buck-Boost DC-DC变换器的恒频ZVS控制系统及电感电流优化
A Constant Frequency ZVS Control System for the Four-Switch Buck–Boost DC–DC Converter With Reduced Inductor Current
Zongjie Zhou · Haiyan Li · Xinke Wu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年7月
本文针对分布式电源系统中作为48V中间母线预调节器的四开关Buck-Boost（FSBB）DC-DC变换器，提出了一种恒频零电压开关（ZVS）控制策略。通过采用四边形电感电流调制技术，在实现ZVS软开关的同时，最小化了电感电流的均方根值，有效提升了变换效率。
解读: 该技术主要涉及高效DC-DC变换拓扑，与阳光电源的户用光伏逆变器、储能系统（如PowerStack/PowerTitan中的DC-DC级）以及电动汽车充电桩业务高度相关。FSBB拓扑在宽电压范围输入输出场景下具有显著优势。建议研发团队关注其四边形电流调制策略，该方法有助于在阳光电源的储能PCS产品中...
基于隧道磁阻
TMR）且具备预测能力的SiC MOSFET模块短路与过流故障检测
Yuxin Feng · Shuai Shao · Jiakun Du · Qian Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
本文提出了一种基于隧道磁阻（TMR）传感器的SiC MOSFET模块短路与过流故障检测方案。通过将TMR传感器集成至SiC模块内部进行非侵入式电流测量，并将测量值与阈值对比，实现故障快速检测。该方法具备预测能力，可提升功率模块运行的安全性与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式光伏逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器）具有重要应用价值。随着公司产品向高功率密度、高开关频率的SiC方案演进，传统的去饱和检测法在响应速度和精度上存在瓶颈。TMR传感器提供的非侵入式、高带宽电流监测方案，能显著提升SiC功率模块在极端工况下的故障...
宽电压范围谐振式四开关反相Buck-Boost DC/DC变换器的软开关控制
Soft-Switching Control for a Resonant Four-Switch Inverting Buck–Boost DC/DC Converter With Wide Voltage Range
Faheem Muhammad · Xinke Wu · Jinxu Yang · Lin Tian 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文研究了一种适用于反相电压应用场景的谐振式四开关Buck-Boost DC/DC变换器。通过引入占空比和移相作为控制变量，提出了一种包含四段谐振电流的软开关控制方案。该方案有效降低了谐振电流的有效值，相比于断续电流模式（DCM），在宽电压范围下具有更高的转换效率和更优的性能。
解读: 该拓扑在宽电压范围下的高效率表现，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及户用光伏储能一体机中的DC/DC变换级具有重要参考价值。储能系统在电池电压波动较大时，对DC/DC变换器的效率和宽范围调节能力要求极高。该软开关技术有助于降低功率器件的开关损耗，提升整机功率密...
一种动态两阶段栅极驱动器以释放GaN HEMT的快速开关潜力
A Dynamic Two-Stage Gate Driver for Unlocking the Fast-Switching Potential of GaN HEMT
Ji Shu · Jiahui Sun · Xinke Wu · Kevin J. Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
主流肖特基型 p - GaN 栅极高电子迁移率晶体管（HEMT）的栅极端子，由于其安全工作的栅极电压裕量较窄，在快速开关瞬态过程中特别容易受到栅极电压振铃的影响。在这项工作中，提出了一种具有扩展栅极电压裕量和抑制栅极回路振荡/振铃的新型栅极驱动电路。该新设计基于一种动态两阶段导通过程，由一个 GaN 横向场效应整流器（L - FER） - 电阻对实现，该对可以根据实时栅极电压自适应地调整栅极充电速度，在初始导通阶段实现快速充电，而在栅极接近完全导通时实现缓慢充电。后一阶段有效地抑制了栅极回路振荡...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对GaN HEMT的动态两级栅极驱动技术具有重要的战略价值。该技术通过GaN横向场效应整流器与电阻对的自适应组合，实现了栅极电压的动态调控，既保证了快速开关又避免了栅极过应力，这直接契合我司在高功率密度逆变器和储能变流器领域的核心技术需求。 在光伏逆变器应用中，Ga...
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