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通过多功能单片保护电路提高GaN功率HEMT的稳定性
Stability Improvement of GaN Power HEMT by a Multifunctional Monolithic Protection Circuit
Qihao Song · Xin Yang · Bixuan Wang · Everest Litchford 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文提出了一种与GaN功率HEMT单片集成的栅极静电放电（ESD）保护电路。该多功能电路不仅增强了栅极的ESD鲁棒性，还在功率HEMT正常开关操作期间提高了导通电阻（RON）和阈值电压（VTH）的稳定性。
解读: GaN作为宽禁带半导体，在提升功率密度和开关频率方面具有显著优势。该研究提出的单片集成保护电路有效解决了GaN器件在实际应用中常见的ESD脆弱性及动态导通电阻漂移问题，这对阳光电源的户用光伏逆变器及微型逆变器产品线具有重要参考价值。通过提升器件级的可靠性，可进一步缩小逆变器体积并提升转换效率。建议研...
避免硅MOSFET雪崩并实现级联GaN器件的零电压开关
Avoiding Si MOSFET Avalanche and Achieving Zero-Voltage Switching for Cascode GaN Devices
Xiucheng Huang · Weijing Du · Fred C. Lee · Qiang Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
本文探讨了高压常开型宽禁带器件与低压常关型硅MOSFET组成的级联结构。分析了关断过程中的电压分布原理及开通时的零电压开关（ZVS）机制，旨在解决级联结构中可能出现的硅MOSFET雪崩击穿问题，并优化开关性能。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能系统（如PowerStack）中对高功率密度和高效率的需求日益增长，GaN器件的应用潜力巨大。级联GaN结构是目前实现高压应用的主流方案，但其可靠性（如Si MOSFET雪崩风险）是工程化落地的关键。本文提出的ZVS实现策略和电压应力优化方法，对阳光电源研发团...
一种抑制Boost PFC变换器在断续导通模式下寄生振荡的串联二极管方法
A Series Diode Method of Suppressing Parasitic Oscillation for Boost PFC Converter Operated in Discontinuous Conduction Mode
Qiang Li · Kai Yao · Junchao Song · Hairui Xu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年1月
本文研究了Boost PFC变换器在断续导通模式（DCM）下，电感电流振荡及初始值对输入电流畸变的影响。通过分析寄生参数引起的振荡机理，提出了一种串联二极管抑制方法，有效改善了输入电流质量，提升了变换器的功率因数与效率。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及充电桩产品线具有重要参考价值。在户用逆变器和充电桩的前级PFC电路设计中，DCM模式常用于提升轻载效率。通过引入串联二极管抑制寄生振荡，可显著降低输入电流谐波（THD），提升系统电能质量，满足严苛的电网接入标准。建议研发团队在小功率变换器设计中评估该方案，以优化EM...
模块化多电平变换器
MMC）电池储能系统的多层SOH均衡方案
Zhan Ma · Feng Gao · Xin Gu · Nan Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
针对退役电池在储能系统中SOH不一致导致系统寿命缩短的问题，本文提出了一种多层SOH均衡方案。该方案突破了以往仅关注电池包内或包间均衡的局限，通过多层控制策略实现全系统SOH均衡，有效延长储能系统整体寿命并降低运维成本。
解读: 该研究对阳光电源PowerTitan及PowerStack等大型储能系统具有重要参考价值。随着储能规模扩大，电池簇间及簇内SOH差异是影响系统全生命周期收益的关键。引入多层SOH均衡策略，可优化电池管理系统（BMS）的调度逻辑，提升系统的一致性管理水平。建议研发团队评估该MMC拓扑在大型储能变流器中...
共源共栅GaN HEMT在高频软开关应用中输出电容损耗的起源
Origin of Soft-Switching Output Capacitance Loss in Cascode GaN HEMTs at High Frequencies
Qihao Song · Ruizhe Zhang · Qiang Li · Yuhao Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
本文研究了GaN HEMT在高频软开关应用中输出电容（COSS）损耗（EDISS）的物理机制。研究指出，共源共栅（Cascode）结构的GaN器件在充放电过程中存在非理想损耗，这成为限制高频功率变换效率的关键瓶颈。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化充电桩领域对功率密度要求的不断提升，高频化已成为核心技术趋势。GaN器件凭借优异的开关特性成为提升效率的关键，但共源共栅GaN在高频软开关下的损耗问题直接影响整机效率与热设计。建议研发团队在开发下一代高频紧凑型逆变器或充电模块时，重点评估该损耗机制对系统效率的影响...
接近击穿电压下GaN HEMT在过压硬开关中的退化与恢复
Degradation and Recovery of GaN HEMTs in Overvoltage Hard Switching Near Breakdown Voltage
Joseph P. Kozak · Qihao Song · Ruizhe Zhang · Yunwei Ma 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
GaN HEMT器件雪崩能力有限，在接近动态击穿电压（BVdyn）的过压硬开关条件下易发生灾难性失效。本文首次对比研究了三种主流GaN HEMT在重复过压开关过程中的参数漂移与恢复特性，揭示了其在极限工况下的可靠性演变规律。
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器件的应用日益广泛。该研究揭示了GaN在极限过压工况下的退化机制，对于优化逆变器及充电桩的驱动电路设计、过压保护策略及器件选型具有重要指导意义。建议研发团队在设计高频功率模块时，充分考虑动态击穿电压限制，并利用文中提到的恢...
一种用于车载充电器的高效率高密度三相CLLC谐振变换器及其通用集成变压器设计
A High-Efficiency High-Density Three-Phase CLLC Resonant Converter With a Universally Derived Three-Phase Integrated Transformer for On-Board-Charger Application
Feng Jin · Ahmed Nabih · Tianlong Yuan · Qiang Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
本文提出了一种基于多个理想耦合变压器（PCT）的磁化电感与内置漏感集成通用方法。通过标准化磁芯连接或定制化交错磁动势设计，实现了漏感的集成，有效提升了车载充电器（OBC）的功率密度与转换效率。
解读: 该技术主要应用于电动汽车充电桩领域。阳光电源的充电桩产品线正向高功率密度、高效率方向演进，三相CLLC拓扑是实现双向充放电（V2G）的关键技术。文中提出的变压器集成方法能显著减小磁性元件体积，降低损耗，对优化阳光电源车载充电模块及大功率直流快充桩的内部结构具有重要参考价值。建议研发团队关注该集成磁件...
基于最优轨迹控制
OTC）的高频LLC变换器软启动与短路保护的数字实现
Chao Fei · Fred C. Lee · Qiang Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年10月
针对谐振变换器在软启动和短路工况下谐振腔应力过大的问题，本文提出了一种基于最优轨迹控制（OTC）的数字实现方案。该方法通过精确控制能量传输轨迹，有效降低了LLC变换器在启动及故障状态下的电气应力，提升了系统的可靠性与动态响应能力。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及储能系统（如ST系列PCS）具有重要参考价值。LLC拓扑常用于光储系统中的DC-DC级，OTC控制策略能显著优化变换器在极端工况下的瞬态响应，减少功率器件的电压/电流应力，从而提升产品可靠性。建议研发团队在下一代高功率密度户用逆变器及储能变流器中引入数字OTC算法，...
基于MMC和双有源桥
DAB）的多电平高频链与多电平直流链直流变压器在中压直流应用中的对比分析
Biao Zhao · Qiang Song · Jianguo Li · Xiaopeng Xu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年3月
本文对用于中压直流（MVDC）应用的多电平高频链直流变压器（MDCT）与多电平直流链直流变压器（ADCT）进行了全面对比。研究涵盖了基于模块化多电平变换器（MMC）和双有源桥（DAB）拓扑的电路结构、运行机理、高频链电压电流特性、有功与环流功率分配及特征电流等关键性能指标。
解读: 该研究探讨的MMC与DAB级联拓扑是实现高压大功率直流变换的核心技术，与阳光电源PowerTitan及PowerStack等大型储能系统在直流耦合架构下的技术演进高度相关。随着储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）发展，MMC拓扑在降低器件应力、提升系统效率及功率密度方面具有显著优势。建议研发...
用于中压直流配电的模块化多电平高频直流变换器准方波调制
Quasi-Square-Wave Modulation of Modular Multilevel High-Frequency DC Converter for Medium-Voltage DC Distribution Application
Yu Wang · Qiang Song · Biao Zhao · Jianguo Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年9月
在直流配电网中，模块化多电平高频直流变换器（MDCC）可实现低压与中压直流母线间的电气隔离、电压转换及功率传输。本文将准方波（QSW）调制应用于MDCC，该方法有效规避了dv/dt应力问题，并保持了高直流电压利用率，同时建立了相应的数学模型。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及未来中压直流接入方案具有重要参考价值。随着储能系统向更高电压等级和更高功率密度演进，模块化多电平（MMC）拓扑结合准方波调制能显著降低开关损耗并提升系统效率，同时缓解高压下的dv/dt应力，提升功率模块的可靠性。建议研发团队关注该调制策略在兆...
DCM模式下带RC缓冲电路的Boost PFC变换器振荡分析及参数选择原则
Detailed Oscillation Analysis and Parameter Selection Principle for Boost PFC Converter With RC Snubber Operated in DCM
Kai Yao · Hairui Xu · Qiang Li · Yehua Han 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年4月
本文研究了Boost PFC变换器在断续导通模式（DCM）下的寄生振荡问题。寄生参数会导致输入电流畸变，文章详细分析了RC缓冲电路对抑制寄生振荡的作用，并推导了特征根的三种形式，提出了相应的参数选择原则，以优化变换器的性能。
解读: 该研究直接关联阳光电源组串式逆变器及户用光伏产品中的前级Boost升压电路。在光伏逆变器设计中，DCM模式下的寄生振荡是导致EMI超标和电流谐波畸变的主要原因。通过本文提出的RC缓冲参数优化原则，研发团队可有效抑制高频振荡，提升系统电磁兼容性（EMC）表现，并降低功率器件的电压应力。建议在下一代高功...
用于VSC-HVDC输电系统的基于单向电流H桥子模块的能量分流变换器拓扑
Energy Diverting Converter Topology Using Unidirectional Current H-Bridge Submodules for VSC-HVDC Transmission System
Zhengxuan Li · Yuebin Zhou · Nan Zhang · Qiang Song 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文针对海上风电场接入VSC-HVDC系统时的故障穿越挑战，提出了一种新型模块化多电平能量分流变换器拓扑。该方案通过动态制动电阻（DBR）电路有效处理过剩能量，提升了系统在交流侧故障期间的稳定性与故障穿越能力。
解读: 该研究聚焦于高压直流输电（HVDC）中的能量分流与故障穿越技术，与阳光电源的风电变流器及大型集中式光伏/储能并网业务存在技术关联。在海上风电及大型光伏电站并网场景下，电网故障时的过电压抑制与能量平衡至关重要。虽然阳光电源目前产品线侧重于中低压侧的组串式/集中式逆变器及储能PCS，但该拓扑中关于模块化...
采用绕组抵消技术的集成磁件以降低单相CLLC变换器共模EMI噪声
Efficient Integrated Magnetics With Winding Cancellation Technique to Reduce Common-Mode EMI Noise for a Single-Phase CLLC Converter
Feng Jin · Tianlong Yuan · Ahmed Nabih · Qiang Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
本文提出了一种基于PCB的集成磁件设计，利用绕组抵消技术降低11kW单相CLLC谐振变换器的共模（CM）噪声。该方法在抑制EMI的同时，避免了传统屏蔽设计带来的PCB层数增加、成本上升及涡流损耗增大等问题，有效提升了变换器的功率密度与电磁兼容性能。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerStack、PowerTitan系列中的DC-DC环节）及电动汽车充电桩业务具有极高参考价值。CLLC拓扑是实现高效双向能量转换的核心，而EMI噪声抑制是提升功率密度和系统集成度的关键瓶颈。通过PCB集成磁件与绕组抵消技术，可有效减小磁性元件体积，降低系统EM...
用于下一代处理器垂直供电的高电流、高功率密度中间总线变换器
High Current, High Power-Density Intermediate Bus Converters for Vertical Power Delivery to Next-Generation Processors
Pranav Raj Prakash · Ahmed Nabih · Yan Liang · Sudhir Kudva 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
人工智能与机器学习的发展推动了GPU算力的指数级增长，导致其功耗大幅提升。传统的12V中间总线电压（IBV）横向供电方案已难以满足需求，本文探讨了垂直供电技术，旨在通过高电流、高功率密度的中间总线变换器，解决下一代处理器供电的瓶颈问题。
解读: 该文章探讨的垂直供电技术及高功率密度DC-DC变换器，主要针对高性能计算（HPC）和数据中心服务器领域。对于阳光电源而言，虽然目前核心业务集中在光伏和储能领域，但该技术中涉及的宽禁带半导体应用、高功率密度拓扑设计及高效热管理方案，可为阳光电源iSolarCloud智能运维平台所支撑的数据中心配套电源...
避免共源共栅
Cascode）GaN器件在大电流关断条件下的发散振荡
Xiucheng Huang · Weijing Du · Fred C. Lee · Qiang Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
共源共栅结构常用于高压常开型GaN器件。然而，高压GaN器件与低压常关型Si MOSFET之间的电容失配会导致不良特性，如Si MOSFET在关断期间进入雪崩状态，以及高压GaN器件内部丢失软开关条件等。本文针对大电流关断下的发散振荡问题进行了深入分析。
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器件的应用成为关键技术趋势。该研究揭示了Cascode GaN在极端工况下的振荡机理，对公司优化高频功率模块设计、提升驱动电路可靠性具有重要指导意义。建议研发团队在开发下一代高功率密度组串式逆变器时，重点评估该电容失配效...
一种单相供电线断路时五相并网电流源变换器的容错运行方法
A Fault-Tolerant Operation Approach for Grid-Tied Five-Phase Current-Source Converters With One-Phase Supplying Wire Broken
Jinwei He · Yuan Lyu · Qiang Li · Peijian Guo 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年7月
本文提出了一种增强型容错运行方法，旨在解决五相并网电流源变换器（CSC）在单相供电线断路故障下的持续运行问题。通过序列分解法分析系统瞬时功率流，研究发现通过合理安排正序、负序及伪零序分量，可实现故障后的稳定运行。
解读: 该研究关注多相电流源变换器（CSC）的容错控制，虽然阳光电源目前主流产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）多采用电压源型拓扑（VSC），但随着大功率光伏与储能系统对高可靠性及冗余设计的需求增加，多相拓扑在极端工况下的容错策略具有前瞻性参考价值。该技术可为未来高可靠性、高功率密度的大型地...
一种用于PFC控制器的高功率因数低总谐波失真新型乘法器电路
A Novel Multiplier Circuit for PFC Controllers With Low Total Harmonic Distortion and High Power Factor
Qiang Wu · Linjun Wu · Jingbao Zhou · Yongyuan Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
功率因数校正（PFC）技术对于提升AC-DC变换器性能至关重要。本文提出了一种基于变导通时间控制策略的新型乘法器及THD增强器，旨在通过补偿反向谐振，使输入电流紧密跟踪输入电压，从而有效提高功率因数并降低输入电流的总谐波失真（THD）。
解读: 该技术对于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。在户用逆变器和充电桩的前级AC-DC环节中，PFC电路的性能直接决定了电能质量和系统效率。通过引入该新型乘法器电路和变导通时间控制策略，可以显著降低输入电流THD，满足日益严苛的电网接入标准（如IEC 61000-3-2）。建议...
三相AC-DC变换器中用于共模EMI噪声抑制的平衡技术与PCB绕组磁性元件
Balance Techniques and PCB Winding Magnetics for Common-Mode EMI Noise Reduction in Three-Phase AC–DC Converters
Zhengrong Huang · Gibong Son · Qiang Li · Fred Lee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
本文针对临界导通模式软开关调制下的双通道交错三相AC-DC变换器，提出了一种平衡技术。通过增加额外电感并与原电感耦合，在合理设计下实现电路平衡，从而有效降低共模（CM）EMI噪声。文章推导了平衡条件并分析了其对系统性能的影响。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式光伏逆变器、储能PCS及电动汽车充电桩）具有极高的应用价值。随着功率密度不断提升，EMI噪声抑制已成为产品设计中的关键瓶颈。通过引入平衡技术和PCB绕组磁性元件设计，可以在不增加额外滤波器体积的前提下优化电磁兼容性，有助于提升产品在严苛电网环境下的可靠性。建议研...
基于SiC软开关三相AC-DC变换器的PCB绕组耦合电感设计与共模EMI噪声抑制
PCB Winding Coupled Inductor Design and Common-Mode EMI Noise Reduction for SiC-Based Soft-Switching Three-Phase AC–DC Converter
Gibong Son · Qiang Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
本文针对SiC基软开关三相AC-DC变换器，提出了一种PCB绕组耦合电感设计方案，旨在提升效率并有效抑制共模（CM）噪声。通过平衡技术在回流路径中引入附加电感，并将主电路电感与回流路径电感耦合在同一磁芯中，实现了高效的EMI噪声抑制。
解读: 该技术对阳光电源的组串式光伏逆变器和储能变流器（PCS）产品线具有重要价值。随着SiC器件在高功率密度变换器中的广泛应用，高频开关带来的EMI挑战日益严峻。本文提出的PCB耦合电感设计方案，不仅能优化磁性元件的集成度以减小体积，还能有效解决高频下的共模干扰问题，有助于提升PowerTitan等储能系...
基于超高频信号注入的全速范围断电IPMSM位置检测与速度记录方法
Position Detection and Speed Recording Method for Power-Off IPMSM in Full-Speed Range Based on Ultrahigh Frequency Signal Injection
Xinmin Li · Chuang Dai · Wei Chen · Qiang Geng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
针对内置式永磁同步电机（IPMSM），本文提出了一种在主电源断开后，全速范围内进行转子位置和速度记录的方法。该方法通过在电机断电后向绕组注入超高频（UHF）正弦电压，实时计算并获取转子位置与速度信息，解决了断电状态下的电机状态监测难题。
解读: 该技术主要应用于永磁同步电机（PMSM）的无传感器控制领域。对于阳光电源而言，该算法可优化电动汽车充电桩中的电机驱动控制逻辑，或在风电变流器及储能系统中的辅助电机控制中提升可靠性。特别是在系统发生故障或紧急断电时，通过超高频注入实现转子位置的实时感知，有助于提升设备在极端工况下的安全性与重启效率。建...
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