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自谐振无线功率传输系统中线圈几何结构的性能比较
Performance Comparison of Coil Geometries in Self-Resonant Wireless Power Transfer System
Neda Zahedi Saadabad · Qingsong Wang · Ambrish Chandra · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月
自谐振无线电能传输（SRWPT）系统无需物理补偿电容，因而具有卓越的可靠性。相邻层间存在寄生电容的平面线圈尤其适用于此类系统。线圈的几何形状对无线电能传输（WPT）系统的性能有显著影响。本文深入研究并比较了四种常见的线圈几何形状：圆形、方形、六边形和八边形。通过优化线宽比和线间距比，这些印刷电路板（PCB）线圈的交流电阻显著降低，从而实现了高效的自谐振无线电能传输系统。本文建立了这些PCB线圈电感和电容的综合等效电路模型和理论框架。采用有限元法（FEM）对线圈设计进行优化并模拟其性能。制作了四种...
解读: 该自谐振无线功率传输技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。研究中螺旋形线圈的优化设计可直接应用于车载OBC充电机和无线充电桩开发，通过消除外部补偿电容提升系统集成度和可靠性，符合阳光电源功率模块紧凑化设计理念。线圈几何结构对自谐振频率和传输效率的影响规律，可指导PowerTitan储能系统...
具有集成屏蔽的PCB电感器以抑制开关电场并降低共模噪声
PCB Inductor With Integrated Shielding to Contain Switching Electric Field and Reduce CM Noise
Tyler McGrew · Xingyu Chen · Qiang Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
功率半导体技术的持续改进使得电源能够日益小型化和集成化。然而，必须谨慎操作，以确保转换器的开关噪声不会干扰其传感电路、栅极驱动器或电磁干扰（EMI）滤波器。先前的研究已表明，开关噪声如何通过电容耦合到 EMI 滤波器并显著增加传导共模（CM）噪声。本文旨在通过在开关和印制电路板（PCB）绕线电感器周围集成导电屏蔽层，来抑制前端功率因数校正（PFC）转换器的开关电场。本文提出了一种新型平面电感器结构，可在不显著增加涡流损耗的情况下屏蔽电感器的电场。所提出的屏蔽层能有效抑制基于氮化镓（GaN）的图腾...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项PCB集成屏蔽电感技术对我们的光伏逆变器和储能系统产品具有重要应用价值。该技术针对功率因数校正（PFC）变换器中的共模（CM）噪声问题，通过在开关器件和PCB绕组电感周围集成导电屏蔽层，有效抑制开关电场的耦合干扰，在GaN基图腾柱PFC拓扑中实现了高达28dB的CM噪声...
考虑平面磁芯窗口效应的电感计算方法
Inductance Calculation Method Considering the Window Effect of Planarized Magnetic Core
Yue Liu · Hongfei Wu · Guosheng Ji · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
随着电力电子变换器向高频、高功率密度发展，采用平面磁芯和PCB绕组的电感应用日益广泛。磁芯与绕组的几何结构直接影响磁通分布及电感值。本文提出了一种考虑平面磁芯窗口效应的精确电感计算方法，为高频磁性元件的设计与优化提供了理论支持。
解读: 该研究对于提升阳光电源高功率密度逆变器及储能PCS的磁性元件设计水平具有重要价值。随着组串式逆变器和PowerStack储能系统向更高功率密度演进，磁性元件的体积与效率成为核心瓶颈。该计算方法能有效提升平面变压器与电感的设计精度，减少反复试制成本，有助于优化高频变换器中的磁集成设计，提升整机效率并降...
一种基于PEEC的PCB电感元件宽带物理电路建模及参数提取方法
A PEEC-Based Concise Broadband Physical Circuit Modeling Method With Parameter Extraction for PCB Inductive Components
Junping He · Sili Tao · Huazhao Wu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
本文提出了一种针对PCB电感元件的简洁物理集总参数提取方法，用于构建有效的宽带电路模型。该方法基于部分单元等效电路（PEEC）理论，旨在解决电力电子设备功能设计及电磁兼容（EMC）分析中被动元件宽带建模的难题，提升了建模效率与精度。
解读: 该研究对于阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan储能系统中的高频磁性元件设计具有重要意义。随着功率密度提升，PCB走线及集成电感的寄生参数对EMI及开关损耗影响显著。应用此PEEC建模方法，研发团队可在设计阶段精确预测高频下的电磁干扰，优化PCB布局，减少样机调试周期。建议将其集成至iSola...
中压应用感应电能传输PCB螺旋线圈的设计与表征
Design and Characterization of PCB Spiral Coils for Inductive Power Transfer in Medium-Voltage Applications
Xiaotong Du · Chengmin Li · Drazen Dujic · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文针对中压（MV）应用场景（如中压变流器辅助电源），研究了PCB螺旋线圈的建模、几何形状优化及工作频率对感应电能传输效率的影响。通过解析模型与多物理场分析，为高压隔离环境下的高效能量传输提供了设计指导。
解读: 该技术主要涉及中压变流器内部的辅助电源隔离供电方案。对于阳光电源的集中式光伏逆变器及PowerTitan等大型储能系统，内部功率模块常处于高压或中压环境，传统的变压器方案体积较大且绝缘设计复杂。采用PCB螺旋线圈进行感应电能传输，有助于实现功率单元的紧凑化、模块化设计，并提升高压环境下的电气隔离安全...
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...
用于双向谐振变换器的集成电感高频PCB绕组变压器
High-Frequency PCB Winding Transformer With Integrated Inductors for a Bi-Directional Resonant Converter
Bin Li · Qiang Li · Fred C. Lee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年7月
随着电力电子变换器向高功率密度和高效率发展，磁性元件成为制约高频化运行的瓶颈。本文提出了一种集成电感的高频PCB绕组变压器设计，利用宽禁带器件的高频特性，有效减小了双向谐振变换器的体积，为提升变换器功率密度提供了技术路径。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及组串式逆变器具有极高的应用价值。在储能PCS中，双向DC-DC变换器是核心模块，通过采用PCB绕组集成磁件技术，可显著降低磁性元件体积，提升整机功率密度，符合当前储能产品向小型化、高集成度发展的趋势。建议研发团队评估该集...
基于PCB的磁集成与三相LLC设计优化
PCB-Based Magnetic Integration and Design Optimization for Three-Phase LLC
Rimon Gadelrab · Fred C. Lee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
LLC变换器在服务器和电信电源中效率极高，三相交错LLC在数千瓦功率等级下更具优势。然而，多相LLC的磁性元件设计复杂且成本高昂。本文提出一种基于高频GaN器件的三相LLC集成磁设计方案，旨在简化制造工艺并提升功率密度与成本效益。
解读: 该技术对阳光电源的户用及工商业储能系统（如PowerStack）中的DC-DC变换环节具有重要参考价值。随着储能系统向高功率密度和高效率演进，采用GaN器件配合PCB磁集成技术，可显著减小变换器体积并降低磁件制造难度。建议研发团队关注该集成方案在小功率储能PCS中的应用，以提升产品在紧凑型储能市场中...
面向中压应用基于PCB的电感结构
PCB Based Inductor Structure for MV Applications
Anup Anurag · Peter Barbosa · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
碳化硅（SiC）功率器件推动了固态变压器等中压大功率应用的发展。中压系统设计的关键挑战在于电感器的设计，这要求在实现高性能的同时，必须具备可靠的绝缘设计。
解读: 该技术对阳光电源的中压储能系统（如PowerTitan系列）及未来高压光伏逆变器具有重要参考价值。随着光储系统向更高电压等级（如1500V及以上）演进，传统电感体积大、绝缘难度高，基于PCB的集成电感技术有助于提升功率密度并优化散热。建议研发团队关注该结构在紧凑型高压PCS中的应用潜力，特别是在提升...
集成屏蔽以抑制开关电场并降低共模噪声的PCB电感
PCB Inductor With Integrated Shielding to Contain Switching Electric Field and Reduce CM Noise
Tyler McGrew · Xingyu Chen · Qiang Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
随着功率半导体技术的发展，电源系统趋向小型化与高集成度。然而，开关噪声干扰敏感电路及EMI滤波器成为挑战。本文提出一种带集成屏蔽结构的PCB电感设计，旨在通过抑制开关电场耦合，有效降低共模（CM）噪声，提升高频功率变换器的电磁兼容性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器、PowerTitan储能系统及充电桩产品具有重要意义。随着功率密度提升，高频开关带来的EMI问题日益突出，传统滤波器体积大且设计复杂。该PCB集成屏蔽电感技术可有效优化功率模块的电磁兼容设计，减少EMI滤波器体积，从而进一步提升产品功率密度。建议研发团队在下一代高频化...
感应电能传输系统中松耦合PCB螺旋线圈的建模与设计优化
Modeling and Design Optimization of Loosely Coupled PCB Spiral Coils in Inductive Power Transfer Systems
Xiaotong Du · Drazen Dujic · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
本文探讨了感应电能传输系统（IPT）中线圈绕组的设计优化问题。为实现高功率传输效率与功率密度的平衡，需进行多物理场建模。文章重点研究了模型复杂度与优化效率之间的权衡，为IPT系统的高效设计提供了理论与仿真方法支持。
解读: 该技术主要针对无线充电（IPT）领域，与阳光电源的电动汽车充电桩业务具有潜在技术关联。随着无线充电技术在电动汽车及工业自动化领域的应用前景明朗，文中提到的PCB线圈多物理场建模与优化方法，可用于提升充电桩内部功率传输模块的集成度与效率。建议研发团队关注该建模方法，以优化未来无线充电产品的电磁兼容性（...
一种用于中压SiC半桥驱动的高隔离门极驱动电源
A T-Shaped High Isolation Gate Driver Power Supply for Medium-Voltage SiC Half-Bridges
Fengjuan Zhang · Hao Feng · Li Ran · Jianyu Pan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
针对中压宽禁带器件，隔离能力与耦合电容之间的制约是实现紧凑、高可靠门极驱动电源（GDPS）的主要障碍。本文提出了一种采用定制T型磁芯和PCB线圈的松耦合变压器，在有限空间内实现了高隔离度与低耦合电容，有效提升了驱动电路的性能。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统具有重要参考价值。随着阳光电源向更高电压等级（如1500V及以上）的SiC应用迈进，高dv/dt带来的共模干扰问题日益突出。该T型磁芯变压器方案能显著降低驱动电路的耦合电容，抑制共模电流，提升SiC功率模块的开关可靠性...
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...
基于氮化镓的全桥变换器PCB寄生电容损耗研究
Research on Losses of PCB Parasitic Capacitance for GaN-Based Full Bridge Converters
Wuji Meng · Fanghua Zhang · Guangdong Dong · Jianping Wu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
宽禁带半导体器件的应用提升了功率变换器的开关频率与功率密度，但PCB寄生参数的影响随之凸显，导致性能下降及额外损耗。本文重点研究了PCB寄生电容引起的额外损耗，为高频功率电路设计提供了理论支撑。
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器件的应用日益广泛。PCB寄生参数在高频开关工况下对效率和EMI性能影响显著。本研究对于优化阳光电源新一代高频组串式逆变器及微型逆变器的PCB布局设计具有重要参考价值，有助于降低高频损耗，提升整机效率。建议研发团队在后续设计...
一种将谐振电感嵌入PCB矩阵变压器以实现高密度谐振变换器的方法
A Method to Embed Resonant Inductor Into PCB Matrix Transformer for High-Density Resonant Converters
Ahmed Nabih · Qiang Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
磁性元件集成是实现高性能LLC谐振变换器的关键。随着宽禁带器件的应用，磁性元件需适应高开关频率以提升效率和功率密度。本文提出了一种新型五柱磁芯结构，利用PCB技术将谐振电感集成于矩阵变压器中，有效优化了变换器的空间利用率与电磁性能。
解读: 该技术对阳光电源的组串式光伏逆变器（如SG系列）及储能变流器（如PowerStack/PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着公司产品向更高功率密度演进，利用PCB集成磁性元件可显著减小变换器体积，降低寄生参数影响，提升在高频工作下的效率。建议研发团队评估该五柱磁芯结构在双向DC-DC变换器...
平面磁性元件阻抗与电流分布建模的系统化方法
A Systematic Approach to Modeling Impedances and Current Distribution in Planar Magnetics
Minjie Chen · Mohammad Araghchini · Khurram K. Afridi · Jeffrey H. Lang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
本文提出了一种针对PCB绕组平面磁性元件的系统化建模方法。该方法旨在解决高开关频率下系统集成面临的挑战，通过精确且快速的建模手段，优化平面磁性元件的阻抗特性与电流分布，从而提升电力电子变换器的功率密度与效率。
解读: 平面磁性元件是阳光电源组串式光伏逆变器及PowerStack/PowerTitan储能系统高功率密度设计的核心。随着开关频率的提升，传统的磁性元件设计方法已难以满足高效率与高集成度的要求。该研究提出的系统化建模方法，能够有效优化PCB绕组的电流分布，降低高频损耗，并提升热管理性能。建议研发团队将其应...
考虑磁导率退化的宽输入电压PCB嵌入式变压器有源钳位反激变换器设计
Design of a Wide-Input-Voltage PCB-Embedded Transformer Based Active-Clamp Flyback Converter Considering Permeability Degradation
Jiewen Hu · Bo Wen · Rolando Burgos · Yonghan Kang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
针对汽车电子领域对高功率密度、高效率及宽输入电压范围的需求，本文研究了有源钳位反激（ACF）变换器。通过采用PCB嵌入式变压器技术，实现了低成本、高可靠性及薄型化设计，并重点分析了磁芯材料在长期运行中的磁导率退化问题，为提升变换器在严苛工况下的性能提供了设计指导。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩及户用光伏逆变器业务具有重要参考价值。PCB嵌入式变压器技术能显著提升功率密度并降低生产成本，符合充电桩小型化趋势。同时，文中关于磁导率退化的分析方法，可应用于阳光电源储能PCS及逆变器磁性元件的寿命预测与可靠性评估，有助于提升产品在复杂环境下的长期运行稳定性。建议研...
一种用于高效率LLC谐振变换器的新型死区时间调节同步整流控制方法
A New Dead Time Regulation Synchronous Rectification Control Method for High Efficiency LLC Resonant Converters
SangCheol Moon · ChengSung Chen · Ren-Jye Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
在低压大电流LLC谐振变换器应用中，同步整流（SR）是实现高效率和高功率密度的关键。然而，MOSFET封装及PCB布局中的寄生电感会导致SR提前关断及较大的死区时间。本文提出一种新型死区时间调节控制方法，以补偿寄生电感效应并提升系统效率。
解读: 该技术对于阳光电源的户用光伏逆变器及储能系统（如PowerStack）中的DC-DC级具有重要参考价值。随着产品向高功率密度演进，LLC拓扑被广泛应用，而同步整流的效率优化直接决定了整机的峰值效率。通过引入该死区时间调节方法，可有效降低因寄生参数导致的损耗，提升产品在轻载及满载下的综合效率。建议研发...
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...
一种利用传统罗氏线圈测量晶体管开关瞬态电流的新方法
New Current Measurement Procedure Using a Conventional Rogowski Transducer for the Analysis of Switching Transients in Transistors
Estanis Oyarbide · Carlos Bernal · Pilar Molina-Gaudo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年4月
开发新型功率变换器时，需在PCB最终布局上测量晶体管的电流瞬态。传统的非侵入式测量方法（如电流探头或电流互感器）通常需要较大的空间，而本文提出了一种利用传统罗氏线圈进行高精度电流瞬态测量的新程序，解决了在紧凑型功率电子电路中难以测量开关瞬态的问题。
解读: 该技术对于阳光电源的研发至关重要。在组串式逆变器和PowerTitan储能系统等高功率密度产品中，PCB空间极其有限，且SiC/GaN等宽禁带半导体应用对开关瞬态分析要求极高。该测量方法能有效提升研发阶段对功率模块开关行为的评估精度，有助于优化驱动电路设计、降低电磁干扰（EMI）并提升系统可靠性。建...
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