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氮化镓场效应管功率变换器开关损耗的时频域表征
Time- and Frequency-Domain Characterization of Switching Losses in GaN FETs Power Converters
Marco A. Azpurua · Marc Pous · Ferran Silva · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
本文提出了一种用于表征氮化镓（GaN）场效应管在电力电子应用（特别是DC-DC变换器）中开关损耗的时频域分析方法。传统方法主要通过时域内瞬时电压电流乘积的积分来测量开关损耗，而本文通过引入时频分析技术，更精确地评估了高频开关条件下的损耗特性。
解读: GaN作为宽禁带半导体，是实现高功率密度和高效率的关键。阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能PCS中，正逐步探索GaN器件的应用以提升转换效率并减小体积。该研究提出的时频域表征方法，有助于研发团队更精准地评估GaN器件在复杂工况下的损耗，优化高频驱动电路设计，从而提升产品在轻载效率和热管理方面的竞争...
一种集成闭环控制的400V双相串联电容Buck变换器GaN集成电路
A 400 V Dual-Phase Series-Capacitor Buck Converter GaN IC With Integrated Closed-Loop Control
Samantha K. Murray · Avram Kachura · Olivier Trescases · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT）在100V以上应用中具有优于硅基LDMOS的品质因数。随着GaN制造工艺的进步，单片集成技术得以实现，将传感、保护和控制电路与高压GaN HEMT集成在同一芯片上，显著提升了功率变换器的集成度和性能。
解读: 该技术展示了GaN器件在单片集成控制与高压转换方面的潜力，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参考价值。随着功率密度要求的不断提高，将控制逻辑与GaN功率级集成可显著减小PCB面积并降低寄生参数。建议研发团队关注GaN IC在小功率DC-DC变换模块中的应用，以提升户用储能系统及充电桩...
并联GaN器件误触发振荡的机理分析与抑制
Mechanism Analysis and Oscillation Suppression of the False Triggering Oscillation for Parallel-Connected GaN Devices
Jian Chen · Ziyang Wang · Wensheng Song · Hao Yue 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
氮化镓（GaN）器件凭借高开关速度和低导通电阻优势被广泛应用，但其快速开关特性易引发误触发振荡，导致电压过冲、严重电磁干扰甚至器件损坏。本文深入分析了并联GaN器件误触发振荡的物理机理，并提出了相应的抑制策略，以提升电力电子系统的稳定性和可靠性。
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器件的应用成为技术演进的重要方向。并联GaN器件的误触发振荡直接影响系统电磁兼容性（EMC）和功率模块的可靠性。该研究对于优化阳光电源高频逆变器及充电模块的驱动电路设计、改善PCB布局及寄生参数抑制具有重要指导意义。建议...
GaN HEMT中输出电容磁滞损耗的软开关测量：一种谐振Sawyer-Tower测量方法
Soft-Switching CO Hysteresis Losses in GaN HEMTs: A Resonant-Sawyer-Tower Measurement Method
Hongkeng Zhu · Yuan Zong · Yassin AlNuaimee · Yoan Codjia 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文针对GaN HEMT在软开关应用中输出电容（CO）充放电循环产生的固有耗散能量（Ediss）进行了研究。由于现有测量方法难以在真实工况下准确表征Ediss，本文提出了一种谐振Sawyer-Tower测量方法，旨在精确量化这些损耗，为功率器件选型及损耗机理分析提供理论支撑。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及电动汽车充电桩领域对高功率密度和高效率的追求，GaN器件的应用日益广泛。该研究提出的CO损耗测量方法，能帮助研发团队更精准地评估GaN器件在软开关拓扑（如LLC、DAB）中的实际表现，从而优化逆变器及充电桩的效率设计。建议在后续的高频化产品研发中，引入该测量方法以建立更...
一种用于检测快速GaN器件开关电流的高带宽集成电流测量方法
A High-Bandwidth Integrated Current Measurement for Detecting Switching Current of Fast GaN Devices
Kangping Wang · Xu Yang · Hongchang Li · Laili Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年7月
氮化镓（GaN）器件凭借优异的开关性能适用于高频功率变换器。为充分发挥其性能，需深入研究开关特性，这要求高精度的开关电流测量。然而，GaN器件开关速度极快且对寄生参数敏感，传统的测量方法难以满足需求，本文提出了一种高带宽集成电流测量方案以解决该问题。
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关键方向。该文献提出的高带宽电流测量技术，能够有效解决GaN器件在快速开关过程中的电流采样难题，有助于优化驱动电路设计并降低寄生参数影响。建议研发团队在下一代高频化、小型化户用逆变器及微型逆变器开发...
基于GaN的双有源桥
DAB）变换器的死区效应与精确ZVS边界研究
Haochen Shi · Huiqing Wen · Yihua Hu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管凭借低导通电阻和高频特性，成为提升功率密度和效率的关键。随着开关频率提升，死区效应成为影响DAB变换器性能的挑战。本文研究了多移相控制下GaN基DAB变换器的死区效应，并推导了精确的零电压开关（ZVS）边界，为高频高效功率变换设计提供理论支持。
解读: 该研究对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及户用光伏储能产品中的双向DC-DC变换器设计具有极高参考价值。随着储能PCS向高功率密度和高频化演进，GaN器件的应用是必然趋势。本文提出的死区效应分析与ZVS边界优化方法，可直接指导研发团队提升DAB模块的转换效率，减小磁...
GaN器件的持续振荡建模及其定量抑制方法
The Sustained Oscillation Modeling and Its Quantitative Suppression Methodology for GaN Devices
Jian Chen · Quanming Luo · Yuqi Wei · Xinyue Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
氮化镓（GaN）器件因优异性能在电力电子中应用广泛，但其低寄生参数和高开关速度导致系统更易产生不稳定性。本文针对GaN器件特有的持续振荡问题进行建模，并提出定量抑制方法，以解决由此引发的电压过冲及系统失效风险。
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器件的应用成为技术演进的重要方向。该研究提出的振荡建模与抑制方法，能有效解决GaN器件在高频开关下的电磁干扰与电压应力问题，提升产品可靠性。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驱动电路设计中，引入该定量抑...
氮化镓功率器件的稳定性、可靠性与鲁棒性综述
Stability, Reliability, and Robustness of GaN Power Devices: A Review
Joseph Peter Kozak · Ruizhe Zhang · Matthew Porter · Qihao Song 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
氮化镓（GaN）器件在提升电力电子设备的效率、频率及功率密度方面具有革命性意义。然而，其材料特性、器件架构及物理机制与硅（Si）和碳化硅（SiC）存在显著差异，导致了独特的稳定性、可靠性及鲁棒性挑战。本文系统梳理了GaN器件面临的关键技术瓶颈与失效机理。
解读: GaN器件是实现阳光电源下一代高频、高功率密度逆变器及充电桩产品的关键技术路径。随着户用光伏逆变器和电动汽车充电桩向轻量化、小型化发展，GaN的应用能显著降低开关损耗并提升系统效率。建议研发团队重点关注GaN在高温、高压环境下的长期可靠性评估，特别是针对iSolarCloud平台下的运行数据进行失效...
基于关断延迟的共源共栅GaN器件结温在线提取方法
In-Operation Junction Temperature Extraction for Cascode GaN Devices Based on Turn-Off Delay
Zhebie Lu · Francesco Iannuzzo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
本文首次提出了一种基于关断延迟提取共源共栅（Cascode）氮化镓（GaN）器件结温的方法，并给出了电路实现方案。该方法在低栅极电阻下表现出良好的适用性，有效避免了自激振荡和额外损耗，为功率器件的实时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小型化储能产品中对高功率密度要求的提升，GaN器件的应用前景广阔。该研究提出的结温在线提取技术，能够精准监测器件运行状态，对于优化逆变器热设计、提升系统可靠性及实现更激进的功率密度设计具有重要参考价值。建议研发团队关注该方法在PowerStack等高频化产品中的应用潜力...
一种具有超低寄生电感的DPC氮化镓功率模块柔性PCB设计
A Flexible-PCB on DPC GaN Power Module With Ultralow Parasitic Inductance
Hang Kong · Lixin Jia · Laili Wang · Yilong Yao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
氮化镓（GaN）器件凭借高开关速度和低导通电阻，推动了电力电子变换器向高频高功率密度发展。然而，封装寄生参数限制了其开关性能。本文提出了一种基于直接覆铜陶瓷（DPC）基板和柔性PCB的GaN功率模块封装方案，通过优化电路布局有效降低了寄生电感，从而充分发挥GaN器件的高频优势。
解读: 该技术对阳光电源的高功率密度产品线具有重要价值。随着光伏逆变器和储能PCS向高频化、小型化演进，GaN器件的应用已成为提升功率密度的关键。该封装方案通过降低寄生电感，有助于解决高频开关下的电压尖峰和EMI问题，特别适用于阳光电源的户用光伏逆变器及小型化储能变流器（如PowerStack系列）。建议研...
Class Phi-2逆变器隔离型DC-DC变换器在不同负载条件下的特性研究
Characteristics of Isolated DC–DC Converter With Class Phi-2 Inverter Under Various Load Conditions
Yuta Yanagisawa · Yushi Miura · Hiroyuki Handa · Tetsuzo Ueda 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
本文研究了氮化镓异质结场效应晶体管（GaN-HFET）在电力电子变换器中的应用。利用GaN器件的高频特性，可有效提升开关频率并实现变换器的小型化。文章重点分析了采用Class Phi-2逆变器的隔离型DC-DC变换器在不同负载下的工作特性，旨在解决高频化带来的开关损耗问题，为高功率密度变换器设计提供理论依据。
解读: 该研究聚焦于宽禁带半导体GaN器件在高频DC-DC变换器中的应用，这对阳光电源的下一代高功率密度产品研发具有重要参考价值。在户用光伏逆变器和小型化储能PCS（如PowerStack系列）中，利用GaN器件提升开关频率可显著减小磁性元件体积，提升整机功率密度。建议研发团队关注Class Phi-2拓扑...
基于GaN的零电压开关无桥双SEPIC PFC整流器及其集成电感研究
GaN-Based ZVS Bridgeless Dual-SEPIC PFC Rectifier With Integrated Inductors
Yunfeng Liu · Xiaosheng Huang · Yi Dou · Ziwei Ouyang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
本文研究了一种基于氮化镓（GaN）器件的无桥双SEPIC功率因数校正（PFC）整流器。该拓扑实现了全输入电压范围内的零电压开关（ZVS）导通，适用于降压型AC-DC变换场景。文章详细分析了其工作原理及ZVS实现的理论基础。
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。随着功率密度要求的提升，GaN器件在AC-DC前端的应用成为趋势。该拓扑实现的ZVS特性有助于降低开关损耗，提升系统效率，特别是在户用逆变器的小型化设计及充电桩的高效整流模块中具有应用潜力。建议研发团队关注其集成电感设计带来的体积...
一种高功率密度零电压开关图腾柱功率因数校正变换器
A High Power Density Zero-Voltage-Switching Totem-Pole Power Factor Correction Converter
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...
低压eGaN HEMT开关过程分析模型及损耗计算
An Analytical Switching Process Model of Low-Voltage eGaN HEMTs for Loss Calculation
Kangping Wang · Xu Yang · Hongchang Li · Huan Ma 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
本文提出了一种改进的解析开关过程模型，用于计算低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管（eGaN HEMT）的开关损耗。针对eGaN HEMT开关速度快、寄生电感极小等区别于传统硅MOSFET的特性，该模型提供了更精确的损耗评估方法。
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。该模型能够精确评估GaN器件在高速开关下的损耗，有助于优化逆变器及DC-DC变换器的热设计与效率。建议研发团队将其应用于iSolarCloud平台下的功率模块仿真工具中，以指导下一代高频、高效率户用逆变...
一种基于氮化镓器件的开关电容多端口多电平UPS变换器
A Gallium-Nitride-Device-Based Switched Capacitor Multiport Multilevel Converter for UPS Applications
Mohammed Alsolami · Karun Arjun Potty · Jin Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年9月
本文提出了一种基于开关电容电路和宽禁带（WBG）器件的模块化不间断电源（UPS）系统拓扑。该研究开发了一种多电平、多端口、单相、无变压器在线式UPS，适用于120-240V通用输入/输出电压及200-400V电池组，旨在提升变换效率与功率密度。
解读: 该研究采用GaN器件与开关电容拓扑，显著提升了变换器的功率密度与效率，对阳光电源的户用储能系统（如iHome系列）及小型化UPS产品具有重要参考价值。GaN的应用能有效降低开关损耗，减小磁性元件体积，符合当前户用储能追求极致紧凑与高效率的趋势。建议研发团队关注该拓扑在双向DC-DC变换环节的工程化应...
基于GaN IC的有源钳位反激式适配器辐射EMI建模与抑制
Modeling and Reduction of Radiated EMI in a GaN IC-Based Active Clamp Flyback Adapter
Juntao Yao · Yiming Li · Shuo Wang · Xiucheng Huang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
本文针对基于氮化镓（GaN）集成电路的有源钳位反激变换器，建立了辐射电磁干扰（EMI）模型。文中识别并提取了对辐射EMI影响显著的电容耦合路径，并通过实验验证了模型的准确性。基于该模型，文章进一步提出了针对性的EMI抑制策略，以优化高频GaN变换器的电磁兼容性能。
解读: 随着阳光电源户用光伏逆变器及充电桩产品向高功率密度、高开关频率方向发展，GaN器件的应用日益广泛，但其带来的高频EMI问题是产品认证与可靠性的关键挑战。本文提出的辐射EMI建模方法及电容耦合分析技术，可直接指导阳光电源研发团队在PCB布局设计阶段优化寄生参数，降低EMI噪声源。建议将此建模方法应用于...
一种具有低寄生参数的紧凑型双面散热650V/30A GaN功率模块
A Compact Double-Sided Cooling 650V/30A GaN Power Module With Low Parasitic Parameters
Bingyang Li · Xu Yang · Kangping Wang · Hongkeng Zhu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
针对GaN HEMT在高压集成中的特殊需求，本文提出了一种无键合线的创新集成方案。基于该方案，设计并实现了一种紧凑型双面散热650V/30A GaN功率模块，有效降低了寄生参数，提升了高频功率变换的性能。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及小型化储能系统（如PowerStack）具有重要参考价值。GaN器件凭借高开关频率和低损耗特性，是实现逆变器高功率密度化的关键。该模块采用的无键合线双面散热技术，能显著改善散热路径并降低寄生电感，有助于解决高频化带来的EMI和电压尖峰问题。建议研发团队关注该集成方案...
GaN HEMT动态导通电阻及动态应力对电场分布影响综述
A Review of GaN HEMT Dynamic ON-Resistance and Dynamic Stress Effects on Field Distribution
Lee Gill · Sandeepan DasGupta · Jason C. Neely · Robert J. Kaplar 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
氮化镓（GaN）作为宽禁带半导体材料，在提升电力电子设备效率、功率密度及减重方面具有显著优势。本文综述了GaN HEMT器件的动态导通电阻效应及动态应力对电场分布的影响，探讨了其物理机制及可靠性挑战，为高性能功率变换器的设计提供理论支撑。
解读: GaN器件是实现下一代高功率密度光伏逆变器和微型逆变器的关键技术。针对阳光电源的户用光伏逆变器及电动汽车充电桩产品线，GaN的应用能显著降低开关损耗，缩小磁性元件体积。然而，动态导通电阻（Dynamic Ron）和电场应力导致的可靠性问题是工程化应用的核心瓶颈。建议研发团队重点关注GaN器件的动态特...
高频GaN变换器PCB电感设计方法
Design Method of PCB Inductors for High-Frequency GaN Converters
Ammar Chafi · Nadir Idir · Arnaud Videt · Hassan Maher · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
新型氮化镓（GaN）功率晶体管凭借纳秒级的开关速度，使变换器工作频率提升至兆赫兹量级，从而减小无源元件体积并提升功率密度。然而，储能电感仍占据变换器较大空间。本文提出了一种PCB电感设计方法，旨在优化高频GaN变换器中的电感设计，以进一步提升系统功率密度。
解读: 该技术对于阳光电源提升光伏逆变器及储能PCS的功率密度具有重要参考价值。随着GaN器件在户用光伏逆变器及小型化储能系统中的应用潜力增加，PCB集成电感技术能有效降低系统体积与寄生参数，提升转换效率。建议研发团队关注该设计方法在轻量化、高频化产品线中的应用，特别是在PowerStack等储能系统的高频...
基于银烧结工艺的GaN HEMT三维集成功率模块
A 3-D Integrated Power Module of GaN HEMTs Based on Silver Sintering Processes
Zezheng Dong · Haidong Yan · Yinxiang Fan · Xinke Wu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
本文提出了一种GaN HEMT的三维集成封装方法。通过将柔性PCB集成到GaN芯片上实现重布线层（RDL），扩大了电极面积及间距。该结构将GaN芯片夹在多层PCB与活性金属钎焊（AMB）基板之间，并利用银烧结工艺提升了模块的散热与电气性能。
解读: 该技术对阳光电源的高功率密度产品线具有重要参考价值。随着光伏逆变器和储能变流器（如PowerTitan系列）向更高功率密度演进，GaN等宽禁带半导体的应用是提升效率的关键。该三维封装方案通过银烧结和RDL技术有效解决了GaN器件在高频下的寄生参数和散热瓶颈，有助于减小逆变器体积并提升系统效率。建议研...
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