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基于GaN的LLC变换器在高峰值电流应用中的数字同步整流与铜箔平面变压器研究
GaN-Based LLC Converters With Digital Synchronous Rectifier and Copper Foil Planar Transformer in High-Output Current Applications
Cungang Hu · Chaohui Cui · Haoran Li · Xi Tang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
针对GaN器件在390V电压下高达105kV/μs的dv/dt带来的同步整流（SR）驱动挑战，本文提出了一种基于电荷守恒的数字SR算法，通过计算电流流过时间推导SR导通时间，有效解决了高频下的驱动难题，并结合铜箔平面变压器提升了变换器在高输出电流应用中的性能。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能PCS产品具有重要参考价值。随着功率密度要求的提升，GaN器件在高效DC-DC变换级中的应用已成为趋势。文中提出的基于电荷守恒的数字SR算法，能够有效解决高dv/dt带来的EMI及驱动误触发问题，提升系统转换效率。建议研发团队在下一代高频化、小型化户用逆变器...
电压斜坡影响下的基极-发射极短接硅雪崩晶体管击穿特性
Avalanche Breakdown in the Base-Emitter-Shorted Silicon Avalanche Transistor Affected by Voltage Ramp
Long Hu · Hanqing Qiao · Jiahui Fu · Xiangyu Wang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年12月
本文探讨了基极和发射极短接的直流偏置雪崩双极结型晶体管（ABJT）在快速电压斜坡信号触发下的超快开关特性。施加快速的电压变化率（dV/dt）斜坡信号时，晶体管因强烈的雪崩电离效应而导通。研究发现，不同的dV/dt斜坡信号会使晶体管的开关特性和机制产生显著差异。因此，我们搭建了测试电路来研究单个ABJT的特性。在实验中，当斜坡信号的上升时间从2.2纳秒减小到181皮秒时，输出脉冲的上升时间分别从1.3纳秒减小到156皮秒。我们分别对上升时间为2.2纳秒和181皮秒的典型dV/dt斜坡信号下的开关瞬...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于基极-发射极短接硅雪崩晶体管（ABJT）超快开关特性的研究，对我们在高频功率转换领域具有重要参考价值。 该研究揭示了通过快速电压斜率（dV/dt）触发可实现亚纳秒级开关速度，当上升时间从2.2纳秒降至181皮秒时，输出脉冲上升时间可达156皮秒。这种超快开关特性对...
中压电力电子系统中的寄生电容耦合：综述
Parasitic Capacitive Couplings in Medium Voltage Power Electronic Systems: An Overview
Benjamin Futtrup Kjærsgaard · Gao Liu · Morten Rahr Nielsen · Rui Wang 等14人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
随着中压宽禁带半导体器件的发展，高功率转换效率需求日益增长。然而，高dv/dt带来的寄生电容耦合问题对系统电磁兼容性及绝缘可靠性提出了严峻挑战。本文综述了寄生耦合机制及其对电力电子系统的负面影响。
解读: 该研究直接关联阳光电源在高压大功率电力电子设备中的核心技术挑战。随着PowerTitan系列储能系统及集中式光伏逆变器向更高电压等级（如1500V及以上）和更高开关频率演进，SiC等宽禁带器件的应用使得dv/dt效应愈发显著。寄生电容耦合分析对于优化功率模块布局、降低EMI干扰、提升绝缘可靠性至关重...
GaN或高di/dt应用中印刷电路板功率回路杂散电感的计算
Calculation of Printed Circuit Board Power-Loop Stray Inductance in GaN or High di/dt Applications
Adrien Letellier · Maxime R. Dubois · Joao Pedro F. Trovao · Hassan Maher · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年1月
本文研究了超快开关功率器件中寄生电感的测定方法。随着宽禁带半导体技术的应用，功率变换器实现了极高的di/dt和dv/dt，这对电路布局中的杂散电感提出了严苛要求。本文旨在通过精确计算功率回路电感，优化高频开关电路设计，以提升变换器性能。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器及户用储能产品中对功率密度要求的不断提升，引入GaN等宽禁带半导体已成为技术演进的关键。本文提出的功率回路杂散电感计算方法，对于优化高频开关下的电磁干扰（EMI）抑制、降低电压尖峰以及提升功率模块的可靠性具有直接指导意义。建议研发团队将其应用于新一代高频逆变器及微型逆变器的...
堆叠式强耦合GaN/SiC级联器件及其快速开关与可回收强dv/dt控制
Stacked Strongly Coupled GaN/SiC Cascode Device With Fast Switching and Reclaimed Strong dv/dt Control
作者未知 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年3月
我们提出了一种氮化镓高电子迁移率晶体管（GaN - HEMT）/碳化硅结型场效应晶体管（SiC - JFET）共源共栅器件，该器件用高质量的氮化镓二维电子气（2DEG）沟道取代了碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管（SiC MOSFET）中对性能和可靠性限制最大的低迁移率MOS沟道。与SiC MOSFET相比，GaN/SiC共源共栅器件的p - GaN栅极堆叠结构具有更低的栅极电荷 ${Q}_{\text {G}}$ 、热稳定的阈值电压 ${V}_{\text {TH}}$ 、更小的比导通电阻 $...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项GaN/SiC共栅极级联器件技术具有重要的战略价值。该技术通过将GaN HEMT的高质量二维电子气沟道与SiC JFET结合，有效规避了传统SiC MOSFET低迁移率MOS沟道的性能瓶颈，这对我们的光伏逆变器和储能变流器产品线具有显著的性能提升潜力。 该技术的核心优...
一种用于混合双面冷却GaN模块的“手拉手”动态均流布局
A “Hand-in-Hand” Dynamic Current-Sharing Layout for Hybrid Double-Sided Cooling GaN Module
Xingyuan Yan · Zhiqiang Wang · Yunchan Wu · Xiaojie Shi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
氮化镓（GaN）HEMT器件凭借极高的di/dt和dv/dt能力，在高性能功率应用中优势显著，但其布局寄生参数也导致多芯片并联时的均流难题。本文针对垂直换流结构建立了寄生耦合网络模型，提出了一种“手拉手”动态均流布局方案，有效提升了多芯片并联的电流分配均匀性。
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。该研究提出的“手拉手”均流布局方案，直接解决了多芯片并联时的寄生参数不平衡问题，对于优化阳光电源新一代高频、高功率密度逆变器及微型逆变器的功率模块设计具有重要参考价值。建议研发团队在后...
半桥配置下SiC MOSFET电路寄生参数的测量
Measurement of Circuit Parasitics of SiC MOSFET in a Half-Bridge Configuration
Shamibrota Kishore Roy · Kaushik Basu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
SiC MOSFET的快速开关瞬态虽降低了开关损耗，但会激发器件及电路寄生参数，导致振荡、器件应力增大、误导通、EMI问题及额外损耗。准确获取电路寄生参数是建立行为模型或解析模型以评估开关损耗及dv/dt、di/dt的关键。
解读: 该研究对于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）至关重要。随着公司产品向高功率密度和高开关频率演进，SiC器件的应用日益广泛。准确测量并建模电路寄生参数，能够有效优化PCB布局与驱动电路设计，抑制高频振荡带来的EMI干扰及电压尖峰，从而提升PowerTi...
用于中压直流电网的五电平有源中点钳位DC/DC变换器
Five-Level Active-Neutral-Point-Clamped DC/DC Converter for Medium-Voltage DC Grids
Dong Liu · Fujin Deng · Zhe Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年5月
本文提出了一种用于中压直流电网的五电平有源中点钳位（5L-ANPC）DC/DC变换器。通过设计的调制策略，该变换器能产生多电平电压波形，有效降低电压变化率（dv/dt）和变压器电压应力，从而降低电磁干扰。
解读: 该拓扑通过多电平技术有效降低了开关应力和dv/dt，对于阳光电源的中高压储能系统（如PowerTitan系列）及大型光伏电站的直流汇流技术具有重要参考价值。随着光储系统向更高电压等级（1500V及以上）发展，该技术有助于提升功率密度并减小磁性元件体积。建议研发团队关注其在模块化多电平储能变流器（PC...
光隔离罗氏线圈：一种针对宽禁带器件具有高dv/dt抗扰性的非侵入式电流测量方法
Optically Isolated Rogowski Coil: Non-Invasive Current Measurement With High dv/dt Immunity for WBG Device
Jiakun Gong · Yulei Wang · Yuxi Liang · Mingrui Zou 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
罗氏线圈（RC）因其非侵入性、灵活性和准确性被广泛用于功率器件电流测量。然而，宽禁带（WBG）器件不断提升的阻断电压和开关速度，导致电场干扰加剧，给RC测量系统带来严峻挑战。本文提出了一种新型光隔离罗氏线圈，有效提升了在高dv/dt环境下的测量抗扰度。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器及PowerTitan储能系统中大规模应用SiC等宽禁带功率器件，高频开关带来的高dv/dt干扰已成为电流采样精度和系统稳定性的核心痛点。该技术通过光隔离方案提升罗氏线圈的抗干扰能力，对于优化逆变器及PCS内部的电流闭环控制、提升高频功率模块的测试精度具有重要意义。建议研发...
1200V常闭型SiC-JFET/GaN-HEMT共源共栅器件的Dv/Dt控制
Dv/Dt-Control of 1200-V Normally-off SiC-JFET/GaN-HEMT Cascode Device
Gang Lyu · Yuru Wang · Jin Wei · Zheyang Zheng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
本文提出了一种1200V常闭型SiC-JFET/GaN-HEMT共源共栅器件。该结构结合了高压SiC JFET与低压GaN HEMT的优势，在热稳定性和开关性能上优于传统SiC MOSFET，但同时也带来了dv/dt控制方面的挑战。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统具有重要意义。1200V宽禁带器件是实现高功率密度、高效率的关键。SiC-JFET/GaN-HEMT共源共栅结构在提升开关频率、降低开关损耗方面潜力巨大，有助于进一步缩小逆变器和PCS体积。建议研发团队关注该器件在高频...
具有光伏面板寄生电容不确定性的三电平有源中点钳位逆变器共模噪声抑制
Common Mode Noise Reduction of Three-Level Active Neutral Point Clamped Inverters With Uncertain Parasitic Capacitance of Photovoltaic Panels
作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 日期未知
SiC器件凭借极高的开关速度显著提升了逆变器性能，但高dv/dt和di/dt带来了严重的电磁干扰（EMI）问题。本文针对非隔离型光伏逆变器，研究了在光伏面板寄生电容存在不确定性的情况下，如何有效抑制共模（CM）噪声，以满足电磁兼容性要求。
解读: 该研究直接服务于阳光电源组串式及集中式光伏逆变器产品线。随着公司产品全面向SiC功率器件转型，高频化带来的EMI挑战日益突出。ANPC（有源中点钳位）拓扑是实现高效率与高功率密度的关键，而光伏面板寄生电容的不确定性是实际工程中抑制共模电流的难点。建议研发团队参考该文的建模方法，优化逆变器调制策略与滤...
SiC功率模块布局对高频传导共模电流的影响及优化约束
The Influence and Optimization Constraints of SiC Power Module Layout on High-Frequency Conducted CM Current During Switching Transients
Qingshou Yang · Laili Wang · Zaojun Ma · Xiaohui Lu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
SiC MOSFET因优异的电热特性应用日益广泛，但其高di/dt和dv/dt特性对功率模块寄生参数更为敏感。本文研究了功率模块布局中的寄生电感如何影响电磁干扰（EMI）的传播路径，并探讨了针对高频传导共模电流的优化约束方法，以提升功率变换系统的电磁兼容性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的高功率密度产品研发。随着组串式逆变器和PowerTitan储能系统向更高开关频率演进，SiC器件的应用已成主流。模块内部寄生电感的优化不仅能降低开关损耗，更是解决高频EMI问题的关键，有助于提升iSolarCloud运维平台的电能质量监测精度。建议研发团队在下一代SiC功率...
面向高绝缘能力、超低耦合电容及小尺寸的中压隔离辅助电源设计
Medium-Voltage Isolated Auxiliary Power Supply Design for High Insulation Capability, Ultra-Low Coupling Capacitance, and Small Size
Haiguo Li · Zihan Gao · Fei Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
为充分发挥中压碳化硅（SiC）变换器的优势并实现高功率密度，隔离辅助电源（IAPS）需尽可能小型化。然而，面对高电压和高dv/dt工况，高绝缘和低耦合电容的要求限制了尺寸的进一步缩小。本文提出了一种高性能中压IAPS设计方案。
解读: 该研究直接服务于阳光电源中压SiC功率变换技术的发展。对于PowerTitan等大型储能系统及集中式光伏逆变器，辅助电源的可靠性与体积是实现高功率密度的关键瓶颈。采用该文提出的高绝缘、低耦合电容设计，可有效抑制高压SiC器件带来的共模干扰，提升系统电磁兼容性（EMC），并显著缩小辅助电源模块尺寸，从...
具有高共模抑制比和强dv/dt抗扰性的灵活1.5 GHz探头隔离扩展技术，赋能下一代宽禁带测量
Flexible 1.5-GHz Probe Isolation Extension With High CMRR and Robust dv/dt Immunity Empowering Next-Generation WBG Measurement
Yulei Wang · Jiakun Gong · Zheng Zeng · Liang Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
下一代宽带隙（WBG）功率器件取得了进展，其特点是阻断电压更高、开关速度更快，这导致了超高 $dv/dt$ 的出现。这三个因素共同对未来高性能测量系统提出了严苛的性能要求。本文深入探讨了下一代 WBG 器件在低端和高端动态测试过程中遇到的挑战。基于此探讨，总结了未来电气隔离测试系统的性能要求，即扩展至中压水平的宽动态范围、至少 500 MHz 的最小测量带宽、在 100 MHz 时至少 50 dB 的共模抑制比（CMRR）以及超过 100 V/ns 的 $dv/dt$ 抗扰度。为了有效实现这些目...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项探针隔离扩展技术对我们在高性能宽禁带功率器件测试领域具有重要战略意义。随着公司在光伏逆变器和储能系统中大规模应用SiC MOSFET等新一代宽禁带器件，器件的开关速度已突破传统Si器件极限，dv/dt可达100V/ns以上，这给产品研发和质量管控中的精确测量带来严峻挑战...
具有负栅极电压的GaN DC-DC降压变换器中的自举电压与死区时间行为
Bootstrap Voltage and Dead Time Behavior in GaN DC–DC Buck Converter With a Negative Gate Voltage
Philipp Marc Roschatt · Stephen Pickering · Richard A. McMahon · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年10月
针对氮化镓（GaN）增强型FET阈值电压较低的问题，本文提出了一种在低侧FET上施加负栅极偏置电压的驱动方案，以提升dV/dt抗扰度。研究指出，该方案会导致死区时间内的电压降显著增加，进而可能引发自举电容过充，对变换器的可靠性产生影响。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型储能系统（如PowerStack）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系统性能的关键。本文研究的负压驱动技术能有效解决GaN在高频开关下的dV/dt误导通问题，提升系统可靠性。建议研发团队在开发下一代高频紧凑型DC-DC变换器时，重点评估该...
基于逆变器dv/dt电流测量噪声引起的信号注入无传感器控制位置估计误差分析
Analysis of Position Estimation Error in Signal-Injection Sensorless Control Induced by Inverter dv/dt-Based Current Measurement Noise
Yoon-Ro Lee · Jiwon Yoo · Inhwi Hwang · Seung-Ki Sul · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
本文探讨了在逆变器系统中，闭环霍尔电流传感器因dv/dt产生的测量噪声对信号注入无传感器控制（SISC）位置估计精度的影响。文章提出了包含逆变器与传感器间寄生电容的等效电路模型，分析了噪声干扰机理，为提升电机驱动系统的控制精度提供了理论依据。
解读: 该研究对阳光电源的电机驱动类产品（如风电变流器、储能系统中的辅助电机控制）具有重要参考价值。在高性能变流器设计中，高dv/dt带来的电磁干扰（EMI）常导致电流采样噪声，进而影响无传感器控制的稳定性。通过本文提出的寄生参数建模方法，研发团队可优化电流采样电路布局及滤波算法，提升风电变流器及工业驱动产...
一种用于高dv/dt高频功率器件的创新栅极驱动器及电源架构表征与分析
Characterization and Analysis of an Innovative Gate Driver and Power Supplies Architecture for HF Power Devices With High dv/dt
Van-Sang Nguyen · Lyubomir Kerachev · Pierre Lefranc · Jean-Christophe Crebier · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年8月
本文提出了一种适用于高开关频率及高切换速度功率器件的低侧/高侧栅极驱动器架构。通过优化电路设计，改变功率侧与控制侧之间传输路径的寄生电容，有效实现了电磁干扰（EMI）的抑制。
解读: 随着阳光电源在光伏逆变器（如组串式SG系列）和储能系统（如PowerTitan）中广泛应用SiC等宽禁带半导体器件，高频化和高dv/dt带来的EMI挑战日益严峻。该研究提出的栅极驱动架构及寄生参数优化方法，对于提升功率模块的电磁兼容性、减小滤波器体积及提高系统功率密度具有直接参考价值。建议研发团队将...
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，...
一种基于二极管电流自适应的低损耗IGBT开通概念
An IGBT Turn-ON Concept Offering Low Losses Under Motor Drive dv/dt Constraints Based on Diode Current Adaption
Erik Velander · Lennart Kruse · Thomas Wiik · Anders Wiberg 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年2月
本文提出了一种适用于硅基IGBT与PIN二极管组合的低损耗开通方案。该方案专为100kW至1MW功率等级的两电平电机驱动器设计，在满足电机绕组dv/dt限制的前提下，优化了IGBT开通损耗及二极管反向恢复特性，有效平衡了开关损耗与电磁兼容性。
解读: 该技术对阳光电源的集中式光伏逆变器及大功率储能变流器（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。在兆瓦级功率变换器中，IGBT开通损耗与dv/dt限制之间的矛盾是提升效率与保护绝缘系统的关键。通过二极管电流自适应控制，可在不增加复杂硬件成本的前提下，优化开关过程，提升整机效率。建议研发团队关注该...
高dv/dt方波电压与高温下局部放电导致的功率模块封装绝缘老化与寿命研究
Aging and Lifetime of Power Module Packaging Insulation Due to Partial Discharge Under High dV/dt Square Wave Voltage and High Temperature
Yi Ding · Yalin Wang · Meng Chen · Lu Fan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
宽带隙半导体的应用给功率模块在高dV/dt方波电压和高温条件下的封装可靠性带来了挑战。灌封材料中发生的局部放电（PD）是导致封装绝缘老化和失效的主要原因之一。然而，有限的研究聚焦于温度和方波参数对封装绝缘老化原理的影响，确切的机制在很大程度上仍不清楚。为解决这一问题，本文聚焦于功率模块封装绝缘在高dV/dt方波和高温耦合应力下因局部放电导致的老化过程。采用专门设计的下混局部放电检测系统在老化过程中提取局部放电信号。实验结果表明，局部放电的幅值在老化过程中呈波动增长趋势，且在击穿前局部放电活动最为...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于宽禁带半导体功率模块封装绝缘老化的研究具有重要的战略价值。随着公司在光伏逆变器和储能系统中大规模采用SiC、GaN等宽禁带器件以提升功率密度和转换效率，高dV/dt应力下的局部放电问题已成为制约产品可靠性的关键瓶颈。 该研究揭示的局部放电演化规律对阳光电源的产品设...
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