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基于氮化镓的三模智能固态断路器在低压直流电网中的应用
GaN-Based Tri-Mode Intelligent Solid-State Circuit Breakers for Low-Voltage DC Power Networks
Yuanfeng Zhou · Risha Na · Yanjun Feng · Zheng John Shen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
本文探讨了基于氮化镓（GaN）器件的“iBreaker”智能固态断路器设计。通过利用GaN器件低导通电阻的特性，结合新型拓扑与控制技术，实现了针对低压（<1000V）直流电网的高效保护方案，旨在解决传统机械断路器响应慢的问题，提升直流配电系统的安全性与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的户用及工商业储能系统（如PowerStack、PowerTitan）具有重要参考价值。随着直流微电网和储能系统内部直流侧电压等级的提升，传统机械开关在快速故障切断和电弧抑制方面面临挑战。引入GaN基固态断路器技术，可显著提升直流侧保护的响应速度与可靠性，减小保护模块体积。建议研发团...
基于负压自恢复栅极驱动的GaN桥式电路串扰抑制方法
Crosstalk Suppression Method for GaN-Based Bridge Configuration Using Negative Voltage Self-Recovery Gate Drive
Binxing Li · Guoqiang Zhang · Chengrui Li · Gaolin Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
本文提出了一种新型负压自恢复栅极驱动（NVSRGD）电路，旨在抑制GaN桥式配置中的串扰问题。通过引入电阻-电容-二极管分压网络建立负栅源电压，有效抑制正向串扰影响，并利用反并联二极管提供低阻抗米勒电流路径，提升了高频开关下的系统稳定性。
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要求的提升，GaN器件的应用成为趋势。该研究提出的NVSRGD技术能有效解决GaN在高频开关下的串扰误导通问题，提升系统可靠性。建议研发团队在下一代高频组串式逆变器及微型逆变器设计中引入该驱动方案，以优化开关损耗并缩小磁性元件体积，进一步提升...
基于铝基覆铜板的GaN-HEMT功率模块：实现小功率回路电感与高散热性能
GaN-HEMT Power Module of Aluminum-Clad Printed Circuit Boards for Small Power Loop Inductance and High Cooling Performance
Kazuhiro Umetani · Yu Takehara · Masataka Ishihara · Eiji Hiraki · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
氮化镓高电子迁移率晶体管（GaN-HEMT）具备高速开关与低导通电阻优势，但其芯片尺寸小导致的关断浪涌与散热瓶颈限制了其在高功率转换中的应用。本文提出了一种新型功率模块结构，通过铝基覆铜板技术有效降低功率回路电感并提升散热性能。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及小型化储能PCS产品具有重要参考价值。随着功率密度要求的不断提升，GaN器件在高频化设计中的寄生参数抑制与散热管理是核心挑战。该研究提出的铝基覆铜板模块化方案，有助于阳光电源在开发下一代高功率密度、高效率的微型逆变器或小型化储能变流器时，优化PCB布局与热管理设计，...
100 kW氮化镓牵引逆变器的系统效率-密度协同优化：方法论与集成
Systematic Efficiency-Density Co-Optimization of 100 kW GaN Traction Inverter: Methodology and Integration
Mingrui Zou · Peng Sun · Zheng Zeng · Yulei Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
随着电动汽车对高效率和高功率密度的追求，宽禁带半导体（SiC和GaN）的应用成为趋势。本文针对100 kW GaN牵引逆变器，提出了一种系统级的效率与功率密度协同优化方法，旨在突破SiC器件在效率与密度边界上的限制，利用GaN器件的低损耗和高开关速度优势，实现更优的集成设计。
解读: 该研究对阳光电源的电动汽车充电桩及未来车载电力电子业务具有重要参考价值。GaN器件在高频化、小型化方面的优势，可助力公司充电桩产品进一步提升功率密度并降低体积。建议研发团队关注GaN在高温、高压环境下的可靠性集成技术，探索将其应用于高频高效的充电模块设计中，以提升产品竞争力。同时，该协同优化方法论也...
非谐振双有源桥变换器变压器稳态直流电流的研究、量化与校正
Study, Quantification, and Correction of Steady State DC Current in the Transformer of Nonresonant Dual Active Bridge Converters
Manel Vilella · Jordi Zaragoza · Néstor Berbel · Gabriel Capella 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
本文研究了非谐振双有源桥（DAB）变换器中，由于器件内阻差异及时间偏差导致的变压器直流偏磁问题。文章通过数学建模量化了稳态直流电流，并提出了相应的校正策略，旨在提升采用GaN器件的高频DAB变换器的运行效率与可靠性。
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线具有重要价值。DAB拓扑是双向DC-DC变换器的核心，广泛应用于电池充放电环节。随着宽禁带半导体（GaN/SiC）在高频化趋势下的应用，变压器偏磁问题直接影响磁性元件的损耗与寿命。该文提出的量化与校正方法，...
面向更高直流母线电压应用的新型非对称六相开绕组永磁同步电机驱动器的拓扑与电压平衡控制
Topology and Voltage-Balancing Control of Novel Asymmetrical Six-Phase OEW-PMSM Drives Toward Higher DC-Link Voltage Applications
Shusen Ni · Lie Xu · Chi Li · Zedong Zheng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
本文提出了一种用于非对称六相开绕组永磁同步电机（PMSM）的三级串联直流母线逆变器。该方案旨在解决碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）器件的电压限制问题，降低高直流母线电压系统中的局部放电风险，适用于中压直流系统。文中还提出了一种电压控制算法以实现母线电压平衡。
解读: 该研究关注高压直流母线下的多电平拓扑与宽禁带半导体应用，对阳光电源的电力电子技术储备具有参考价值。虽然文章侧重于电机驱动，但其提出的三级串联直流母线拓扑及电压平衡控制策略，可为阳光电源在大型地面光伏电站的高压组串式逆变器（如1500V/2000V系统）以及大功率储能变流器（PCS）的拓扑优化提供思路...
一种GaN基高频DC-DC变换器寄生电感最小化的多回路方法
A Multiloop Method for Minimization of Parasitic Inductance in GaN-Based High-Frequency DC–DC Converter
Kangping Wang · Laili Wang · Xu Yang · Xiangjun Zeng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年6月
氮化镓（GaN）HEMT因其高开关速度和低导通电阻，在高效高密度DC-DC变换器中极具潜力。然而，其高开关速度对寄生电感高度敏感，易导致电压尖峰和驱动安全问题。本文提出一种多回路方法，旨在有效最小化GaN器件应用中的寄生电感，提升变换器性能。
解读: 该技术对阳光电源的高功率密度产品线至关重要。随着户用光伏逆变器及小型储能系统（如PowerStack）向更高频率、更小体积演进，GaN器件的应用成为提升效率的关键。该多回路寄生电感抑制方法可直接应用于阳光电源的功率模块设计与PCB布局优化，有助于解决高频开关下的电压过冲问题，提升系统可靠性。建议研发...
开关瞬态对GaN HEMT动态导通电阻影响的实验评估与分析
Experimental Evaluation and Analysis of Switching Transient's Effect on Dynamic on-Resistance in GaN HEMTs
Fei Yang · Chi Xu · Bilal Akin · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年10月
氮化镓（GaN）器件的动态导通电阻会导致转换器传导损耗增加，从而降低效率。本文首次通过实验评估了硬开关瞬态对商用高压GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）动态导通电阻的影响，并设计了一种具有快速传感速度的动态导通电阻测量方法。
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不断提升，GaN器件的应用成为关键技术趋势。该研究揭示的硬开关瞬态对动态导通电阻的影响，直接关系到逆变器在实际工况下的效率表现与热设计可靠性。建议研发团队在iSolarCloud运维数据支撑下，将此测量方法引入功率模块的选型测试流程，优...
一种用于亚1V电磁能量收集的增强输出功率GaN BCM AC-DC转换器
A GaN BCM AC–DC Converter for Sub-1 V Electromagnetic Energy Harvesting With Enhanced Output Power
Jiahua Chen · Han Peng · Zhijie Feng · Yong Kang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
本文提出了一种用于低压电磁能量收集（EH）的氮化镓（GaN）边界导通模式（BCM）双升压AC-DC转换器。针对微瓦至毫瓦级EH系统对损耗极度敏感的问题，该设计通过优化功率转换架构，显著提升了能量收集效率与输出功率，为低功耗传感与微能源管理提供了高效的电源转换方案。
解读: 该研究聚焦于极低电压下的微功率能量转换，与阳光电源现有的光伏逆变器、储能系统（PowerTitan/PowerStack）及充电桩等大功率电力电子产品线存在技术跨度。然而，其核心价值在于GaN器件在极低损耗场景下的应用探索。建议研发团队关注GaN在辅助电源（Auxiliary Power Suppl...
基于高压氮化铝陶瓷基板集成的氮化镓多芯片半桥功率模块
GaN-Based Multichip Half-Bridge Power Module Integrated on High-Voltage AlN Ceramic Substrate
Carsten Kuring · Mihaela Wolf · Xiaomeng Geng · Oliver Hilt 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
本文提出了一种集成两个600V/170mΩ氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管的半桥功率模块。该设计通过集成栅极驱动级和部分直流母线电容，有效降低了寄生电路参数，并利用高压氮化铝（AlN）陶瓷基板实现了高效的散热方案，旨在提升电力电子系统的效率与功率密度。
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。随着功率密度要求的提升，GaN器件在小功率段的应用趋势明显。通过采用AlN基板和集成化设计，可显著降低寄生电感，提升开关频率，从而减小被动元件体积。建议研发团队关注该模块的散热集成方案，将其应用于下一代高频、...
基于局部屏蔽技术的氮化镓功率逆变桥EMI抑制
EMI Mitigation of GaN Power Inverter Leg by Local Shielding Techniques
Pawel B. Derkacz · Jean-Luc Schanen · Pierre-Olivier Jeannin · Piotr J. Chrzan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
本文提出了一种应用于半桥逆变桥的局部屏蔽技术，旨在降低转换器直流输入端的共模（CM）电流噪声。研究针对650V增强型氮化镓（GaN）功率晶体管开关展开，识别了逆变桥中点节点寄生电容的主要来源，并验证了屏蔽方案在抑制EMI方面的有效性。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器及户用储能系统向高功率密度、高开关频率演进，GaN器件的应用成为提升效率的关键。该研究提出的局部屏蔽技术能有效解决高频开关带来的EMI挑战，有助于优化逆变器PCB布局及滤波器设计，减小系统体积。建议在下一代高频户用逆变器及小型化储能PCS研发中引入此类电磁兼容设计方法，以满足...
宽禁带器件动态测试的重点与关注点：一项基于问卷的调查
Focuses and Concerns of Dynamic Test for Wide Bandgap Device: A Questionnaire-Based Survey
Peng Sun · Mingrui Zou · Yulei Wang · Jiakun Gong 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
由于高开关速度、低导通电阻和高导热性等优势，碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)等宽禁带(WBG)器件备受关注。然而，WBG器件的高开关速度也带来了测试方面的挑战。本文通过问卷调查，总结了当前工业界和学术界在WBG器件动态测试中的核心关注点与技术难点。
解读: 宽禁带半导体是阳光电源提升产品功率密度和转换效率的核心技术路径。在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统中，SiC器件的应用已成为提升效率的关键。该文献揭示的动态测试挑战，对阳光电源优化功率模块驱动设计、降低开关损耗及电磁干扰(EMI)具有重要指导意义。建议研发团队参考...
一种用于GaN HEMT栅极驱动器的栅源电压振荡与串扰集成抑制方法
An Integrated Suppression Method of Both Gate-Source Voltage Oscillation and Crosstalk for GaN HEMT Gate Driver
Lurenhang Wang · Xizhi Sun · Yishun Yan · Mingcheng Ma 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
针对氮化镓（GaN）器件开关速度快、阈值电压低导致的栅源电压振荡及串扰问题，本文提出了一种集成抑制驱动电路（ISGD）。该方案有效解决了高频切换下的误导通及栅极击穿风险，提升了功率变换系统的可靠性与稳定性。
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要求的不断提升，GaN器件的应用成为趋势。该研究提出的栅极驱动集成抑制方案，能有效解决GaN在高频开关下的电磁干扰与误导通问题，对提升阳光电源组串式逆变器及微型逆变器的转换效率与可靠性具有重要参考价值。建议研发团队在下一代高频化、小型化功率模...
桥臂配置下高压增强型GaN晶体管误导通评估的分析模型
An Analytical Model for False Turn-On Evaluation of High-Voltage Enhancement-Mode GaN Transistor in Bridge-Leg Configuration
Ruiliang Xie · Hanxing Wang · Gaofei Tang · Xu Yang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年8月
与硅基器件相比，增强型氮化镓（E-mode GaN）晶体管具有优异的品质因数，在提升功率变换器开关频率、效率及功率密度方面潜力巨大。本文针对桥臂电路中控制管与同步管的配置，提出了一种评估高压GaN晶体管误导通现象的分析模型，旨在解决高频应用中的可靠性挑战。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能产品（如PowerStack）中对高功率密度和高效率的追求，GaN器件的应用已成为技术演进的重要方向。该模型对于优化桥臂驱动电路设计、抑制高频开关下的误导通风险具有直接指导意义。建议研发团队在下一代高频紧凑型逆变器及微型逆变器开发中，利用该模型评估GaN器件的...
一种具有钳位功能的GaN器件栅源电压振荡抑制方法
A Suppression Method for Gate-Source Voltage Oscillation With Clamping Function for GaN Devices
Jian Chen · Jianping Xu · Wensheng Song · Quanming Luo 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
由于开关速度极快，氮化镓（GaN）器件比硅MOSFET更容易产生严重的开关振荡。不同于硅和碳化硅器件，GaN器件的栅极电压额定值较低（通常驱动电压为5V，最大额定值仅为6V）。本文提出了一种具有钳位功能的栅极驱动电路，以有效抑制GaN器件的栅源电压振荡，确保其在高速开关过程中的可靠性。
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技术趋势。该文献提出的栅极电压钳位技术，直接解决了GaN器件在高速开关过程中因电压过冲导致的栅极击穿风险，对提升阳光电源户用逆变器及电动汽车充电桩产品的可靠性具有重要参考价值。建议研发团队在下一代高频化...
肖特基型p-GaN栅HEMT的阈值电压
Vth）不稳定性对开关行为的影响
Xuyang Lu · Arnaud Videt · Soroush Faramehr · Ke Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
肖特基型p-GaN栅GaN HEMT存在阈值电压（Vth）不稳定性问题。在电压偏置下，器件会出现Vth的正向或负向漂移，但该现象对开关行为的影响研究尚不充分。本文深入探讨了Vth漂移对器件动态开关特性的影响机制。
解读: GaN作为第三代半导体，在阳光电源的高频、高功率密度产品（如户用光伏逆变器、微型逆变器及小型充电桩）中具有巨大应用潜力。p-GaN栅HEMT的Vth不稳定性直接关系到驱动电路设计的可靠性与开关损耗的稳定性。建议研发团队在评估GaN器件选型时，重点关注该类器件在长期高压偏置下的Vth漂移特性，并优化驱...
具有有源自举和无限CMTI电平移位器的双NMOS氮化镓栅极驱动器，用于可配置dV/dt和MHz级运行
Dual-NMOS GaN Gate Driver With Active Bootstrap and Infinite-CMTI Level Shifter for Configurable dV/dt and MHz Operation
Yuhao Xiong · Xihao Liu · Wenxing Cao · Zhuoqi Guo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文提出了一种新型双NMOS氮化镓（GaN）栅极驱动器，集成了有源自举（BST）电路和高共模瞬态抗扰度（CMTI）电容式电平移位器（LS）。该设计利用双向NMOS BST开关对及专用控制电路，替代了传统PMOS方案，实现了更可靠的浮动栅极电压控制，支持MHz级高频开关及可配置的dV/dt，提升了功率变换器的效率与功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的高频化、高功率密度产品研发具有重要意义。随着光伏逆变器（尤其是组串式逆变器）和储能PCS向更高功率密度演进，GaN器件的应用已成趋势。该驱动器方案通过提升CMTI和实现MHz级开关，能有效解决高频切换下的电磁干扰和驱动可靠性问题，有助于优化阳光电源下一代小型化、高效率逆变器及储能变...
半桥应用中级联GaN器件误导通的定量模型评估与抑制
Quantitative Model-Based False Turn-on Evaluation and Suppression for Cascode GaN Devices in Half-Bridge Applications
Tianhua Zhu · Fang Zhuo · Fangzhou Zhao · Feng Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年10月
由于高开关频率和快速切换速度，氮化镓（GaN）器件易发生误导通现象，导致开关损耗增加、直通甚至持续振荡。目前针对增强型GaN的研究较多，但针对级联（Cascode）结构GaN器件的误导通研究尚显不足。本文提出了基于定量模型的评估方法及抑制策略。
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器件的应用成为关键趋势。级联GaN器件在提高开关频率、降低损耗方面具有显著优势。本文提出的误导通定量评估模型，可直接指导阳光电源研发团队在设计高频功率模块时，优化驱动电路布局与参数匹配，有效规避高频下的直通风险。建议将此评...
半桥电路中GaN器件抑制误触发振荡的RC缓冲电路分析与设计
Analysis and Design of an RC Snubber Circuit to Suppress False Triggering Oscillation for GaN Devices in Half-Bridge Circuits
Jian Chen · Quanming Luo · Jian Huang · Qingqing He 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
氮化镓（GaN）器件凭借低导通电阻和寄生参数优势被广泛应用，但易引发误触发振荡，导致过冲及电磁干扰。本文针对半桥电路中的GaN器件，分析了误触发振荡机理，并提出了一种RC缓冲电路设计方案，旨在提升系统运行的稳定性与可靠性。
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功率密度要求的不断提升，GaN等宽禁带半导体器件的应用成为技术演进的关键。该文献提出的RC缓冲电路设计方法，能有效解决GaN器件在高频开关过程中的寄生振荡问题，直接提升逆变器和DC-DC变换器的电磁兼容性（EMC）与开关可靠性。建议研发团队在下一代高频...
通过栅极驱动设计调节垂直GaN JFET的雪崩路径
Tuning Avalanche Path in Vertical GaN JFETs By Gate Driver Design
Jingcun Liu · Ruizhe Zhang · Ming Xiao · Subhash Pidaparthi 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
1.2kV垂直氮化镓（GaN）鳍式沟道结型场效应晶体管（JFET）是极具潜力的功率器件，其导通电阻低于同规格SiC MOSFET。本文研究了垂直GaN JFET的雪崩能力，并提出通过栅极驱动设计来优化其雪崩路径，以提升器件在电力电子应用中的鲁棒性。
解读: 作为全球领先的光伏和储能供应商，阳光电源在追求更高功率密度和效率的过程中，对宽禁带半导体技术高度关注。1.2kV垂直GaN JFET在耐压和导通电阻上的优势，使其在未来高压组串式逆变器及小型化储能PCS中具有应用潜力。该研究提出的栅极驱动优化方案，能够有效提升GaN器件在复杂工况下的雪崩耐受力，这对...
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