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一种具有共享控制电路和单点传感的飞跨电容平衡双向三电平变换器控制
A Bidirectional Three-Level Converter Control With Shared Control Circuit and Single-Point Sensing for Flying Capacitor Balance
Yu-Yu Lin · Yi-Rong Huang · Ching-Jan Chen · Yuan-Chih Lin 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
本文提出了一种新型三电平（TL）变换器控制集成电路（IC），集成了飞跨电容控制环路、自适应恒定导通时间（ACOT）控制及双向运行下的共享控制电路，旨在解决电池充电系统中的飞跨电容平衡问题。通过单点传感（SPS）技术，有效优化了三电平变换器的控制复杂度和性能。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及PCS产品线具有重要参考价值。三电平拓扑在提升功率密度和效率方面优势显著，但飞跨电容平衡一直是控制难点。本文提出的单点传感（SPS）与共享控制电路方案，能够有效简化硬件设计、降低控制成本并提升系统可靠性。建议研发团队评估...
具有完整保护功能的30A负载电流及93%峰值效率有源钳位正激变换器设计
Design of 30 A Load Current and 93% Peak Efficiency for Active Clamping Forward Converter With Complete Protection
Tianyuan Tang · Ping Luo · Zhuangzhuang Wang · Chengxin Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
本文提出了一种用于有源钳位正激（ACF）变换器的芯片级设计，实现了30A负载电流和93%的峰值效率。该设计采用低侧ACF拓扑和自驱动同步整流技术，旨在提升全负载范围和不同输入电压下的系统性能与功率密度，适用于低输出电压和大负载电流应用场景。
解读: 该研究提出的高效率有源钳位正激变换器技术，对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能系统（如PowerStack系列）的DC-DC级设计具有重要参考价值。通过优化同步整流和芯片级集成，可显著提升小功率段产品的功率密度和转换效率，降低温升，从而缩小整机体积。建议研发团队关注该拓扑在提升低压侧大电流输出效率方...
带环形铁氧体磁芯的高电感键合线微型变压器的建模、设计与制造
Modeling, Design, and Fabrication of High-Inductance Bond Wire Microtransformers With Toroidal Ferrite Core
Enrico Macrelli · Aldo Romani · Ningning Wang · Saibal Roy 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年10月
本文提出了一种利用标准IC键合线与NiZn及MnZn铁氧体环形磁芯组装的微型变压器设计方案。研究在4.95mm×4.95mm的PCB基板上制作了多种布局的原型，通过解析建模及宽频阻抗测量对器件特性进行了表征。
解读: 该技术涉及功率变换器中的微型磁性元件集成，对阳光电源的户用光伏逆变器及小型化储能系统（如PowerStack系列）具有潜在参考价值。随着功率密度要求的不断提高，将键合线技术应用于高频磁性元件设计，有助于进一步缩小辅助电源或信号隔离电路的体积。建议研发团队关注该技术在降低寄生参数及提升高频效率方面的表...
硅基氮化镓单片半桥功率集成电路动态导通电阻的原位测量与物理机制
In Situ Measurement and Physical Mechanism of Dynamic RON in GaN-on-Si Monolithic Half-Bridge Power IC
Xin Yang · Hongchang Cui · Zineng Yang · Matthew Porter 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
动态导通电阻（RON）是GaN高电子迁移率晶体管（HEMTs）的关键稳定性问题。在导电硅衬底上的GaN单片半桥中，由于背栅效应，高侧（HS）器件的动态RON比分立HEMT更严重。本文提出了一种原位测量方法，揭示了其物理机制，为提升高频功率集成电路的可靠性提供了理论支撑。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及微型逆变器领域对功率密度要求的不断提升，GaN器件的应用已成为技术演进的重要方向。该研究揭示的单片半桥结构中背栅效应导致的动态RON问题，直接影响高频变换器的效率与长期可靠性。建议研发团队在后续高频化产品设计中，重点评估GaN集成电路的衬底耦合效应，优化驱动电路与布局设...
一种具有10GHz路径点速率的GaN FET任意波形栅极驱动器全定制设计
Full Custom Design of an Arbitrary Waveform Gate Driver With 10-GHz Waypoint Rates for GaN FETs
Dawei Liu · Harry C. P. Dymond · Simon J. Hollis · Jianjing Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
本文介绍了一种用于GaN FET的数字可编程任意波形栅极驱动器。通过主动栅极驱动技术，该驱动器能够精确塑造功率器件的开关轨迹，从而在不牺牲效率的前提下有效抑制电磁干扰（EMI）。该设计实现了10GHz的路径点速率，为高频电力电子应用提供了极高的控制精度。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器和户用储能产品中对功率密度和效率要求的不断提升，GaN器件的应用前景广阔。该研究提出的高频任意波形驱动技术，能够显著优化GaN器件的开关过程，有效解决高频化带来的EMI难题。建议研发团队关注该技术在下一代高频紧凑型逆变器及微型逆变器中的应用，通过精细化的栅极驱动策略，进一步...
一种具有动态振铃抑制功能的GaN功率HEMT智能栅极驱动IC
A Smart Gate Driver IC for GaN Power HEMTs With Dynamic Ringing Suppression
Wei Jia Zhang · Jingshu Yu · Wen Tao Cui · Yahui Leng 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
传统的GaN功率晶体管栅极驱动方案依赖外部控制器和分立元件，导致系统复杂且寄生参数增加。本文提出一种集成化智能栅极驱动IC，通过分段输出级和动态驱动技术，有效抑制开关过程中的振铃现象，优化GaN器件的高频开关性能，提升功率密度与可靠性。
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微型逆变器功率密度方面具有巨大潜力。该智能驱动IC通过集成化设计抑制振铃，能有效解决高频开关下的EMI问题，降低对复杂外围电路的依赖。建议研发团队关注该技术在下一代高频、高效率户用逆变器及小型化充电桩中的应用，以进一步缩小产品体积并提升转换效率，...
基于增量容量曲线与S变换的电动汽车电池组健康状态估计
State-of-health estimation for EV battery packs via incremental capacity curves and S-transform
Siyi Tao · Jiangong Zhu · Yuan Lic · Siyang Chen 等10人 · Applied Energy · 2025年11月 · Vol.397
准确估计电动汽车（EV）中电池的健康状态（SOH）对于缓解用户的续航焦虑具有重要作用。然而，云端电池管理系统（BMS）数据质量欠佳，加之电池正极材料的多样性，为开发适用于实际EV应用的通用SOH估计方法带来了显著挑战。本研究提出了一种基于充电过程的可推广特征提取框架。该方法从增量容量（IC）曲线中提取时域特征，并利用S变换提取频域特征，同时引入了电池间不一致性指标。为评估所提取特征的鲁棒性，本文采用实验室数据进行了验证。此外，通过针对不同容量和正极材料电池的实验，分析了温度对电池容量及所提取特征...
解读: 该研究提出的电池SOH估计方法对阳光电源储能系统(PowerTitan/ST系列PCS)及充电桩产品具有重要价值。通过增量容量曲线和S变换的多域特征提取,结合GRU-LightGBM融合模型,可显著提升BMS电池健康状态评估精度(MAPE<1.99%)。该技术框架可集成至iSolarCloud平台,...
一种集成栅极驱动器的200°C碳化硅半桥功率模块：开发、性能评估与未来路径
A 200 ∘C SiC Phase-Leg Power Module With Integrated Gate Drivers: Development, Performance Assessment, and Path Forward
Pengyu Lai · Sudharsan Chinnaiyan · Zhuowen Feng · Salahaldein Ahmed Rmila 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月
为减小电力电子系统的体积、重量和成本，本文提出一种基于高温碳化硅（SiC）的半桥功率模块。通过在低温共烧陶瓷（LTCC）基板上集成两个栅极驱动器，降低栅极回路电感并实现小型化。介绍了LTCC驱动器的设计与制备工艺，并讨论了模块的布局设计、仿真及材料选择。采用耐高温材料使模块可在高达200°C下工作。在25°C至200°C范围内开展双脉冲测试，测得开关dv/dt为10–15 V/ns，高温下性能退化不明显。当前模块温度上限受限于栅极驱动IC，后续将研发高温驱动IC以提升热可靠性，为高密度高温功率模...
解读: 该200°C高温SiC半桥模块技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。LTCC集成栅极驱动方案可降低寄生电感、提升开关速度（dv/dt达10-15V/ns），直接适用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的功率模块优化，提升功率密度和效率。200°C耐温能力可减少散热系统体积，支持PowerTit...
一种基于P-Sub/P-Epi技术的600V高压栅极驱动IC集成自举二极管仿真器
An Integrated Bootstrap Diode Emulator for 600-V High Voltage Gate Drive IC With P-Sub/P-Epi Technology
Jing Zhu · Weifeng Sun · Yunwu Zhang · Shengli Lu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
本文首次提出了一种基于P-Sub/P-Epi BCD工艺的集成自举二极管仿真器，包含高压FET、栅极控制及背栅控制电路。通过优化控制策略，在不增加额外复杂性的前提下，自举电容的充电时间缩短了约27%，有效提升了高压栅极驱动电路的性能。
解读: 该技术直接优化了高压栅极驱动电路的核心组件，对阳光电源的组串式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）具有重要价值。在逆变器和PCS的功率级设计中，自举电路的充电效率直接影响开关管的驱动可靠性与开关频率上限。采用该集成仿真器技术，可有效缩短驱动电路的响应时间，降低驱...
通过高密度(111)取向银纳米孪晶增强银烧结反应以实现碳化硅芯片与DBC陶瓷基板的芯片键合
Enhancement of Ag sintering reactions through high-density (111) orientation Ag nanotwins for the die bonding of SiC chips with DBC alumina substrates
The SiC chips metallized with Cr/Ni/Ag · Cr/Nanotwin Ag were subsequently bonded to DBC substrates using silver paste at 150 °C for 60 min under 10 MPa of pressure. Figure 6 shows cross-sectional images of each sample. The interfacial microstructure of the SiC chip metallized with Cr/Ni/Ag reveals significant porosity in the Ag paste layer after sintering (Fig. 6 a) · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年2月 · Vol.36.0
银烧结已成为功率集成电路封装中首选的芯片键合方法，因其具有优异的热学、力学和电学性能。尽管该技术在高功率半导体应用中被广泛认为具有巨大潜力，但目前鲜有研究关注集成电路背面金属化薄膜如何提升烧结层的性能。本研究聚焦于银烧结工艺的优化，通过将碳化硅（SiC）芯片上带有Cr/Ni/Ag以及Cr/纳米孪晶银金属化膜的结构与直接键合铜（DBC）基板进行键合，系统研究了(111)织构的银纳米孪晶薄膜对提高键合强度和降低孔隙率的有益影响。结果表明，在加压和无压条件下，与传统的Cr/Ni/Ag薄膜相比，纳米孪晶...
解读: 该纳米孪晶银烧结技术对阳光电源SiC功率器件封装具有重要应用价值。通过(111)取向纳米孪晶Ag背面金属化层,可显著降低烧结层孔隙率、提升键合强度,直接改善SiC芯片与DBC基板的连接可靠性。这对ST系列储能变流器、SG高压光伏逆变器及充电桩等高功率密度产品中的SiC模块散热性能和长期可靠性提升具有...
基于传统荧光灯控制IC的D类串并联LCC型恒流大功率LED驱动器开通优化设计
Turn-On Optimization for Class D Series–Parallel LCC-Type Constant Current High-Power LED Driver Design Based on Traditional Fluorescent Control IC
Keng Chen · Peng Xiao · Andrew Johnsen · Raul Saenz · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年1月
本文研究了一种基于半桥D类串并联LCC拓扑的可调光LED驱动器的启动性能优化方法。该驱动器适用于347-480 Vac输入电压的户外或高棚灯应用，最大输出功率为100W，输出电流调节范围宽（50-800mA）。研究重点在于解决宽负载范围下的启动控制问题。
解读: 该文献探讨的D类LCC谐振拓扑及软开关优化技术，在电力电子变换领域具有通用参考价值。虽然阳光电源主营光伏逆变器、储能PCS及充电桩等大功率电力电子设备，与LED驱动应用场景不同，但其涉及的谐振电路软开关控制策略、宽电压/宽负载范围下的启动稳定性设计，可为阳光电源户用光伏逆变器或小型DC-DC变换模块...
GaN与BCD技术的异构集成及其在高转换比DC-DC升压变换器IC中的应用
Heterogeneous Integration of GaN and BCD Technologies and Its Applications to High Conversion-Ratio DC–DC Boost Converter IC
Fanyi Meng · Don Disney · Bei Liu · Yildirim Baris Volkan 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年3月
本文提出了一种将氮化镓（GaN）功率器件与硅基控制电路集成的创新技术。通过堆叠GaN功率晶体管与BCD（双极-CMOS-DMOS）电路，充分发挥了GaN器件高压低损耗与BCD电路高集成度的双重优势，为高转换比DC-DC变换器提供了新的设计方案。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及户用储能系统具有重要参考价值。随着光伏和储能系统向高功率密度、小型化方向发展，GaN与BCD的异构集成能显著提升DC-DC变换级的效率并减小体积。建议研发团队关注该技术在户用光伏逆变器及微型逆变器功率级中的应用潜力，通过提升开关频率降低磁性元件体积，从而优化产品成本与...
基于单片集成氮化镓蓝宝石二极管桥IC的1000V、10MHz倍压器
1000 V, 10 MHz Voltage Multiplier Based on Monolithically Integrated GaN-on-Sapphire Diode Bridge IC
Zineng Yang · Xin Yang · Hehe Gong · Hongchang Cui 等15人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文展示了一种基于单片集成氮化镓（GaN-on-Sapphire）二极管桥IC的1000V、10MHz倍压器。研究填补了GaN器件在千伏级高频应用中的空白，验证了单片集成技术在实现高压、高频功率转换方面的潜力。
解读: 该研究展示了GaN器件在千伏级高压与超高频应用中的突破，对阳光电源的未来产品研发具有重要参考价值。在组串式逆变器和户用储能PCS领域，随着功率密度的不断提升，传统硅基器件已接近性能瓶颈，引入GaN-on-Sapphire等宽禁带半导体技术有助于进一步缩小磁性元件体积，提升整机效率。建议研发团队关注该...
多目标集成电路物理布局优化的分层深度强化学习及拥塞感知奖励塑造
Hierarchical Deep Reinforcement Learning for Multi-Objective Integrated Circuit Physical Layout Optimization With Congestion-Aware Reward Shaping
Haijian Zhang · Yao Ge · Xiuyuan Zhao · Jiyuan Wang · IEEE Access · 2025年9月
随着半导体技术向先进节点演进,集成电路物理布局优化面临关键挑战,传统EDA工具难以同时优化布线拥塞、功耗和时序等多个冲突目标。本文提出一种新型分层深度强化学习框架,采用拥塞感知奖励塑造机制动态平衡探索与利用。
解读: 该深度强化学习优化技术可直接应用于阳光电源SiC功率模块的芯片布局设计。通过多目标优化框架同时优化功率密度、热分布和可靠性,为ST系列储能变流器的新一代高功率密度芯片设计提供AI辅助工具。...
一种集成500 ksps ADC用于驱动模式选择及功能安全、面向可靠SiC应用的负载自适应数字栅极驱动IC
A Load Adaptive Digital Gate Driver IC With Integrated 500 ksps ADC for Drive Pattern Selection and Functional Safety Targeting Dependable SiC Application
Shusuke Kawai · Takeshi Ueno · Hiroaki Ishihara · Satoshi Takaya 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
本文提出了一种用于高速、高可靠性SiC应用的全集成负载自适应数字栅极驱动器。通过8通道1.5 kb查找表（LUT）选择驱动模式，解决了3–15 A宽负载范围内浪涌/振铃与开关损耗之间的权衡问题。文章分析了功率器件关断期间的电压振铃机理，并提出了一种临时控制方法以提升系统可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高价值。随着公司组串式逆变器和PowerTitan系列储能PCS向更高功率密度和SiC器件应用演进，开关过程中的电压振铃与EMI抑制是提升效率与可靠性的关键。该数字驱动IC通过LUT实现负载自适应驱动，能有效优化SiC MOSFET的开关轨迹，显著降低损耗并抑制过冲...
用于6500V/1000A IGBT模块以降低开关损耗和集电极电流过冲的大电流输出数字栅极驱动器
Large-Current Output Digital Gate Driver for 6500 V, 1000 A IGBT Module to Reduce Switching Loss and Collector Current Overshoot
Kohei Horii · Hiroki Yano · Katsuhiro Hata · Ruizhi Wang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
本文提出了一种采用半桥数模转换芯片和两个功率MOSFET的8位数字栅极驱动器（DGD），可实现±15V的输出电压摆幅及高达28A的驱动电流。该方案旨在降低6500V/1000A高压大电流IGBT模块的开关损耗（ELOSS）及集电极电流过冲（IOVERSHOOT），提升高压功率器件的驱动性能。
解读: 该技术对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。在兆瓦级高压应用中，IGBT的驱动性能直接决定了系统的效率与可靠性。通过优化栅极驱动电路以降低开关损耗和电流过冲，不仅能提升逆变器/PCS的整机效率，还能有效缓解高压IGBT在复杂工况下的应力，延长设备寿命。...
一种用于冷启动瞬态、具有自动拓扑与占空比切换功能的0.55W、88%、78kHz、48V转5V斐波那契混合DC-DC变换器IC
0.55 W, 88%, 78 kHz, 48 V-to-5 V Fibonacci Hybrid DC–DC Converter IC Using 66 mm3 of Passive Components With Automatic Change of Converter Topology and Duty Ratio for Cold-Crank Transient
Yoshitaka Yamauchi · Toru Sai · Katsuhiro Hata · Makoto Takamiya · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
针对48V轻混电动汽车，本文提出了一种0.55W、88%效率、78kHz的48V转5V DC-DC变换器。该设计通过自动切换变换器拓扑和占空比，在冷启动电压骤降条件下保持输出电压稳定，同时满足高效率、小体积及避开AM广播频段的频率要求。
解读: 该技术主要针对车载48V电源系统，与阳光电源现有的电动汽车充电桩业务在应用场景上存在差异，但其高功率密度设计和拓扑自动切换技术对提升充电桩内部辅助电源模块的可靠性具有参考价值。建议关注其在宽输入电压范围下的稳压控制策略，这有助于优化阳光电源充电桩及储能系统（如PowerStack）内部低压辅助电源的...
一种用于电源管理IC的具有栅极电荷回收双模有源整流器和降压转换器的无线功率接收器设计
A Design of Wireless Power Receiver With Gate Charge Recycled Dual-Mode Active Rectifier and Step-Down Converter With 88.2% System Efficiency for Power Management IC
Syed Adil Ali Shah · Danial Khan · Qurat ul Ain · Muhammad Basim 等15人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
本文提出了一种用于无线功率接收单元的电源管理集成电路。设计了一种基于A4WP和WPC标准的双模高效有源整流器。通过引入栅极电荷回收技术，有效利用了高侧栅极驱动器开关产生的电流，显著提升了系统效率，最终实现了88.2%的系统整体效率。
解读: 该文献聚焦于无线充电领域的微功率管理IC设计及栅极驱动优化，与阳光电源现有的兆瓦级光伏逆变器、大型储能系统（PowerTitan/PowerStack）及大功率充电桩业务在功率等级和应用场景上差异较大。然而，其提出的“栅极电荷回收技术”在提升功率器件驱动效率方面具有学术参考价值，可关注其在未来小型化...
隔离式电源转换器的趋势与新兴技术
Trends and emerging techniques in isolated power converters
Lin ChengDongfang Pan · 半导体学报 · 2025年7月 · Vol.46
隔离式电源转换器已成为电源集成电路（IC）设计中的研究热点。ISSCC 2025特设“隔离电源与栅极驱动”专题，反映了该领域的快速发展。此类转换器可在不同电压域间安全可靠地传输电能，广泛应用于可再生能源、电动汽车和通信系统。在高电压恶劣环境中，电气隔离可有效抑制浪涌电流与地环路干扰。随着对小型化、高效率和高功率密度需求的提升，集成片上变压器的全集成架构正逐步取代传统模块方案，可在更小面积内实现超过5 kV的隔离能力，并降低系统成本[1]。
解读: 隔离式电源转换器的全集成架构对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，集成片上变压器技术可实现辅助电源模块的小型化与高功率密度设计，提升系统集成度；在SG系列光伏逆变器的1500V高压系统中，超5kV隔离能力可增强浪涌抑制与安全防护性能；在SiC/GaN功率模块的栅极驱动电路设计...
一种用于反激变换器轻载功率降低的新型控制方案
A Novel Control Scheme for Light Load Power Reduction of Flyback Converter
Qifan Liu · Xi Jiang · Xiaowu Gong · Song Yuan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
降低功耗是反激式转换器设计与开发中的首要考虑因素。然而，现有文献尚未对反激式转换器在轻载情况下的功耗进行广泛研究。鉴于反激式转换器的快速普及，有必要开发一种在轻载条件下降低反激式转换器功耗的新技术。本文介绍了一种采用平均功率降低策略的反激式转换器新型功率损耗降低方法。采用台积电 0.5 微米双极 - 互补金属氧化物半导体 - 双扩散金属氧化物半导体（BCD）混合信号工艺制造了一款控制集成电路，并通过一个 15 瓦/15 伏的原型实验测试板进行了验证。
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项反激变换器轻载功耗降低技术具有显著的应用价值。反激变换器作为辅助电源广泛应用于我司光伏逆变器、储能变流器等核心产品中，为控制电路、通信模块、传感器等提供低压供电。在实际运行场景中，这些辅助电源长期处于轻载或待机状态，其能效直接影响系统整体待机功耗和能效等级认证。 该论...
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