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基于数据手册规格的二极管反向恢复特性精确估算
Accurate Estimation of Diode Reverse-Recovery Characteristics From Datasheet Specifications
Utsab Kundu · Parthasarathi Sensarma · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年10月
本文提出了一种利用数据手册规格精确估算二极管反向恢复特性的结构化方法。该方法基于二极管电导模型，将反向恢复过程划分为四个工作模式，并综合考虑了器件电容和寄生电感等电路非理想因素，推导了各模式的状态方程，实现了对反向恢复特性的准确预测。
解读: 该研究对于阳光电源的功率模块设计与选型具有重要指导意义。在组串式逆变器、PowerTitan储能变流器及风电变流器等高功率密度产品中，二极管的反向恢复特性直接影响开关损耗、电磁干扰（EMI）及器件热应力。通过该估算方法，研发团队可在仿真阶段更精准地评估不同供应商器件的性能，优化驱动电路设计，从而提升...
基于背靠背二极管的线性可变电容器的综合建模
Comprehensive Modeling of a Back-to-Back Diodes-Based Linear Variable Capacitor
Ujjwal Pratik · Zeljko Pantic · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
本文分析了两个背靠背反向偏置二极管的非线性寄生电容如何通过交流电流或电压源驱动，从而表现为线性可变电容器（LVC）。LVC是一种双极性对称结构，其导通原理基于位移电流，为功率电子电路中的电容调节提供了新思路。
解读: 该研究探讨了利用二极管寄生电容实现线性可变电容的技术，属于功率电子基础拓扑与器件应用范畴。对于阳光电源而言，该技术在优化高频功率变换器（如组串式逆变器或微型逆变器）的谐振网络设计中具有潜在价值，有助于提升变换效率并减小磁性元件体积。建议研发团队关注其在软开关电路中的应用潜力，特别是在追求高功率密度和...
用于DC-DC变换器快速分析的二极管-IGBT开关电热平均模型
Electrothermal Averaged Model of a Diode–IGBT Switch for a Fast Analysis of DC–DC Converters
Pawel Gorecki · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
本文提出了一种用于DC-DC变换器建模的二极管-IGBT开关电热模型。该模型以SPICE子电路形式构建，能够同时计算变换器的电气特性及半导体器件的结温，为电力电子系统的设计与热管理提供了高效的仿真手段。
解读: 该电热模型对阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan储能变流器及电动汽车充电桩）具有极高的应用价值。在这些产品中，DC-DC变换级是实现功率转换的关键，而IGBT的结温直接决定了系统的可靠性与寿命。通过引入该快速电热模型，研发团队可在设计阶段更精准地评估功率模块的热应力...
一种三电平中点钳位功率变换器的统一开路故障诊断方法
A Unified Open-Circuit-Fault Diagnosis Method for Three-Level Neutral-Point-Clamped Power Converters
Mingyuan Zhang · Zhenbin Zhang · Zhen Li · Haoyu Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
针对功率变换器中IGBT与二极管开路故障相互干扰的问题，本文提出了一种基于残差的统一开路故障诊断方法。该方法能够快速、准确地识别三电平中点钳位（NPC）变换器中的故障，有效提升系统的可靠性与电能质量。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。三电平NPC拓扑广泛应用于阳光电源的大型集中式光伏逆变器及PowerTitan系列液冷储能PCS中。通过引入该统一故障诊断算法，可显著提升逆变器在复杂工况下的故障定位精度，减少因二极管与IGBT故障误判导致的停机时间。建议研发团队将其集成至iSolar...
一种用于无线电能传输的宽输入功率范围紧凑型整流天线设计
A Compact Rectenna Design With Wide Input Power Range for Wireless Power Transfer
Ping Lu · Chaoyun Song · Ka Ma Huang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年7月
本文提出了一种用于无线电能传输（WPT）的紧凑型整流天线。通过引入两种具有不同工作功率特性的二极管（高输入功率二极管和低输入功率二极管），有效扩展了整流天线的工作输入功率范围。此外，在整流电路中加入中间电感，实现了射频（RF）信号与直流电的有效隔离。
解读: 该技术主要涉及射频能量收集与无线电能传输，与阳光电源现有的光伏逆变器、储能系统及充电桩业务关联度较低。然而，其核心思想——通过多器件协同（不同功率等级二极管）扩展工作范围，对阳光电源的功率电子设计具有一定参考价值。在未来，若阳光电源探索电动汽车无线充电（WPT）或智能运维平台中传感器节点的自供电技术...
基于最大恢复电流的P-I-N二极管结温在线监测方法
Online Monitoring Method of P-I-N Diode Temperature Based on Maximum Recovery Current
Kexin Yang · Wensheng Song · Tao Tang · Jian Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
P-i-N二极管是电力电子设备中的关键功率器件，其结温是评估系统可靠性的核心指标。本文提出了一种基于最大恢复电流的P-i-N二极管在线结温监测方法。通过分析最大恢复电流与结温之间的物理关系，实现了在不影响系统正常运行的前提下，对器件热状态的实时监测，为功率模块的寿命预测和热管理提供了有效手段。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（光伏逆变器、储能PCS、风电变流器）具有极高的应用价值。功率模块是上述设备中最易受热应力影响的薄弱环节，通过引入基于最大恢复电流的在线结温监测，可显著提升iSolarCloud平台的故障预警能力，实现从“事后维护”向“状态检修”的转变。建议在PowerTitan等大功率...
一种针对三电平中点钳位
3L-NPC）功率变换器的统一快速开路故障诊断方法
Yimin Zhang · Zhen Li · Haoyu Chen · Huimin Huang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
针对三电平中点钳位（3L-NPC）变换器，现有诊断方法难以有效区分IGBT与二极管故障。本文提出了一种统一的快速开路故障诊断技术，适用于该拓扑中的所有功率器件，旨在提升功率变换系统的故障穿越能力与运行可靠性。
解读: 3L-NPC拓扑是阳光电源大功率组串式逆变器（如SG系列）及集中式逆变器中的核心技术。该研究提出的快速故障诊断方法，能显著提升逆变器在极端工况下的故障定位精度，减少非计划停机时间，对提升产品可靠性至关重要。建议研发团队将其集成至iSolarCloud智能运维平台，通过实时监测与诊断算法优化，实现从“...
用于电磁暂态仿真中功率半导体损耗评估的IGBT-二极管开关单元电气暂态模型
An Electrical Transient Model of IGBT-Diode Switching Cell for Power Semiconductor Loss Estimation in Electromagnetic Transient Simulation
Yanming Xu · Carl Ngai Man Ho · Avishek Ghosh · Dharshana Muthumuni · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
本文开发了一种耦合温度相关IGBT模型与功率损耗模型的电气暂态模型（ETM）。该模型考虑了IGBT的非线性行为及二极管的反向恢复特性，能够精确模拟暂态开关波形，从而实现对功率半导体损耗的准确评估。
解读: 该模型对阳光电源的核心产品线（组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器）具有重要应用价值。在电力电子系统设计阶段，利用该高精度损耗评估模型，可优化逆变器及PCS的散热设计与效率指标，特别是在高频化趋势下，能有效提升系统热管理水平。建议研发团队将其集成至iSola...
基于二极管-电容网络
DCN）的高隔离电压辅助电源方法用于纳秒脉冲电源
Shanshan Jin · Songyang Zhao · Caiyong Zou · Zhenyu Guo 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
本文提出了一种基于二极管-电容网络（DCN）的高隔离电压辅助电源方案，旨在解决纳秒脉冲电源（NPPS）中高压隔离与高效供电的挑战。该拓扑适用于全固态Marx发生器，通过优化电路结构提升了脉冲参数的可编辑性与系统稳定性，为大气压低温等离子体应用提供了关键激励源。
解读: 该技术主要针对高压脉冲电源领域，与阳光电源现有的光伏逆变器、储能PCS及充电桩产品线在应用场景上差异较大。然而，其核心的二极管-电容网络（DCN）高隔离技术在极端环境下的辅助电源设计中具有参考价值。建议研发团队关注该拓扑在提升功率模块驱动电路抗干扰能力及高压隔离可靠性方面的潜力，特别是在未来超高压储...
短时续流下p-i-n二极管反向恢复电压模型
A Voltage Model of p-i-n Diodes at Reverse Recovery Under Short-Time Freewheeling
Yifei Luo · Fei Xiao · Bo Wang · Binli Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
现代电力变换器的高频化和大容量化导致二极管在反向恢复过程中产生高电压尖峰。本文针对短时续流工况下p-i-n二极管的反向恢复特性进行研究，建立了一种电压模型，旨在分析高开关速度下产生的电压峰值，为功率器件的选型与驱动保护提供理论支撑。
解读: 该研究直接关联阳光电源核心产品（如组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan储能变流器）中功率模块的可靠性设计。随着公司产品向更高功率密度和更高开关频率演进，二极管反向恢复产生的电压尖峰是导致功率器件失效和电磁干扰的主要原因。通过该模型，研发团队可更精准地优化驱动电路参数，抑制电压尖峰，从而提升...
基于最大恢复电流di/dt的高功率P-i-N二极管芯片温度在线提取与预测方法
Online High-Power P-i-N Diode Chip Temperature Extraction and Prediction Method With Maximum Recovery Current di/dt
Haoze Luo · Wuhua Li · Xiangning He · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年5月
本文针对高功率转换器中P-i-N二极管结温监测难题，分析了现有热敏电参数（TSEP）方法的局限性。提出了一种利用最大反向恢复电流变化率（di/dt）作为TSEP的新方法，实现了半桥拓扑下二极管芯片温度的在线提取与预测，为提升高功率电力电子设备的可靠性提供了有效手段。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器）具有极高价值。高功率模块的结温监测是提升系统可靠性和功率密度的关键。通过引入di/dt作为TSEP，可在不增加额外传感器的情况下，实现对IGBT模块中二极管的实时健康状态监控，有助于优化i...
基于反向恢复下降存储电荷的高压大功率p-i-n二极管结温在线提取方法
Online High-Power p-i-n Diode Junction Temperature Extraction With Reverse Recovery Fall Storage Charge
Haoze Luo · Yuxiang Chen · Wuhua Li · Xiangning He · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年4月
本文提出了一种高压大功率p-i-n二极管结温提取方法。研究发现，反向恢复电流下降时间内的扫出电荷受结温变化影响，可作为一种热敏电参数（TSEP）。该方法利用大功率IGBT模块的特定封装结构，实现了对二极管结温的在线监测。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统）具有极高的应用价值。在高温、高功率密度运行环境下，精确的结温监测是提升功率模块可靠性、实现主动热管理的关键。通过利用反向恢复电荷作为TSEP，无需额外传感器即可实现实时结温感知，有助于优化逆变器...
反向恢复电流对1.7kV IGBT模块浪涌及栅极噪声电压的影响分析与测量
Analysis and Measurement of the Surge and Gate-Noise Voltages in a 1.7-kV IGBT Module With the Effect of Reverse-Recovery Current
Kazunori Hasegawa · Kai Takagi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
本文揭示了PIN二极管反向恢复电流对逆变器中IGBT浪涌电压和栅极噪声电压的影响。理论分析表明，与肖特基二极管不同，反向恢复电流的di/dt、IGBT开关速度及寄生电感会通过谐振效应显著影响栅极噪声电压。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品线，如集中式逆变器和PowerTitan储能变流器（PCS）。在1.7kV及以上高压功率模块应用中，二极管反向恢复引起的栅极噪声是导致IGBT误导通或失效的关键风险点。建议研发团队在进行高功率密度逆变器设计时，利用该理论优化驱动电路布局，降低寄生电感，并针对PIN二极...
高温存储应力
HTSS）对高压4H-SiC结势垒肖特基二极管退化的影响
Shuai Yang · Yuming Zhang · Qingwen Song · Xiaoyan Tang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年3月
本文研究了高温存储应力（HTSS，高达275°C）对高压4H-SiC结势垒肖特基（JBS）二极管在空气环境下的热稳定性影响。通过详细分析HTSS测试后二极管电参数的漂移，揭示了其退化机制，为宽禁带半导体器件的长期可靠性评估提供了重要参考。
解读: 该研究直接关系到阳光电源核心产品（如组串式光伏逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器）中SiC功率模块的可靠性。随着公司产品向高功率密度、高工作温度方向迭代，SiC JBS二极管在极端环境下的退化机制研究至关重要。建议研发团队参考该HTSS测试方法，建立SiC器件的长期热应力失效模型，优化...
整流器非线性结电容对高压电源性能的影响
Effects of Nonlinear Junction Capacitance of Rectifiers on Performance of High Voltage Power Supplies
Sihui Zhou · Qianhong Chen · Bin Zhang · Jingwen Gao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
碳化硅（SiC）二极管因其高频特性和紧凑尺寸，常用于高压电源整流器。本文深入分析了二极管结电容对包含LCL/P谐振网络和倍压器的转换器性能的影响，并考虑了电压相关性。
解读: 该研究针对SiC二极管结电容对高压转换效率的影响，对阳光电源的高功率密度产品线具有重要参考价值。在PowerTitan储能系统及大功率组串式逆变器中，随着开关频率的提升，二极管的非线性结电容会显著影响软开关实现及电磁干扰（EMI）。建议研发团队在设计高压DC-DC级时，将非线性电容模型纳入仿真，以优...
具备600V/10A开关能力的氮化镓结势垒肖特基二极管的雪崩与浪涌电流鲁棒性验证
Demonstration of Avalanche and Surge Current Robustness in GaN Junction Barrier Schottky Diode With 600-V/10-A Switching Capability
Feng Zhou · Weizong Xu · Fangfang Ren · Dong Zhou 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
本文通过选择性镁离子注入技术，显著提升了氮化镓（GaN）结势垒肖特基（JBS）二极管的雪崩鲁棒性和浪涌电流能力。该器件实现了830V击穿电压、150mΩ导通电阻及0.5V导通电压，为高可靠性电力电子应用提供了优异的静电性能。
解读: GaN器件在提升功率密度和转换效率方面具有显著优势，是阳光电源下一代高频化、小型化逆变器及充电桩产品的关键技术储备。本文提出的JBS二极管通过镁离子注入技术解决了GaN器件在雪崩和浪涌电流方面的可靠性痛点，这对于提升户用光伏逆变器和电动汽车充电桩在极端工况下的鲁棒性至关重要。建议研发团队关注该技术在...
IGCT/SiC PiN二极管开关单元在无开通缓冲电路下的实验验证
Experimental Demonstration of an IGCT/SiC PiN Diode Switching Cell Operating Without Any Turn-On Snubber
Arthur Boutry · Cyril Buttay · Luong-Viet Phung · Mohamed Elhamidi 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
IGCT因损耗低于IGBT，在HVDC等大功率低频变换器中极具吸引力。但其通常需要笨重的开通缓冲电路来限制电流上升率（dI/dt），以防止二极管发生破坏性反向恢复。本文实验证明了IGCT与SiC PiN二极管组成的开关单元可在无开通缓冲电路下稳定运行。
解读: 该研究探讨了IGCT与SiC器件的协同应用，对阳光电源的高压大功率变换技术具有参考价值。虽然阳光电源目前的主流产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）多采用IGBT或SiC MOSFET模块，但在未来超大功率集中式逆变器或HVDC/柔性直流输电领域，通过SiC器件替代传统硅二极管来优化开...
超高压4H-SiC门极可关断晶闸管与绝缘栅双极型晶体管在高功率应用中的评估
Evaluation of Ultrahigh-Voltage 4H-SiC Gate Turn-OFF Thyristors and Insulated-Gate Bipolar Transistors for High-Power Applications
Daniel Johannesson · Muhammad Nawaz · Staffan Norrga · Hans-Peter Nee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
本文利用计算机辅助设计模型，评估了20-50 kV超高压4H-SiC P-i-N二极管、IGBT及GTO晶闸管的静态与动态性能。研究重点分析了在超高压应用场景下，这些宽禁带半导体器件的导通压降及开关特性，为高功率电力电子系统的设计提供了理论依据。
解读: 该研究探讨的20-50kV超高压SiC器件目前主要应用于超高压直流输电或特种工业电源领域，超出了阳光电源现有光伏逆变器（最高1500V）及储能系统（PowerTitan系列等）的电压等级需求。然而，随着宽禁带半导体技术的演进，SiC在高压领域的性能优势显著。建议研发团队持续关注超高压SiC器件的损耗...
具有0.85 GW/cm²巴利加优值或5A/700V处理能力的β-Ga2O3结势垒肖特基二极管演示
Demonstration of β-Ga2O3 Junction Barrier Schottky Diodes With a Baliga's Figure of Merit of 0.85 GW/cm2 or a 5A/700 V Handling Capabilities
Yuanjie Lv · Yuangang Wang · Xingchang Fu · Shaobo Dun 等15人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
本文报道了首个垂直结构β-Ga2O3结势垒肖特基（JBS）二极管。通过引入热氧化p型NiO层，有效解决了β-Ga2O3缺乏p型掺杂的难题。实验表明，该器件在100×100 μm²面积下实现了1715V的击穿电压，展现了极高的功率处理潜力。
解读: 氧化镓（β-Ga2O3）作为超宽禁带半导体，其击穿场强远超SiC和GaN，在未来高压、高功率密度电力电子应用中具有巨大潜力。对于阳光电源而言，该技术若实现产业化，将显著提升光伏逆变器和储能变流器（PCS）的功率密度，并降低损耗。建议研发团队密切跟踪其垂直器件工艺成熟度，重点关注其在未来高压组串式逆变...
揭示永磁体封装二极管的表面形貌及反向电流抑制
Revealing Surface Morphology and Suppression of Backward Current in Diodes Packaged With Permanent Magnet
Tian-Ze Miao · Ren-Zhen Xiao · Yan-Chao Shi · Jun Cheng 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年11月
目前，二极管中的反流是限制永磁封装高功率微波（HPM）器件应用的一个重要因素。本文通过实验观察了反流导致的二极管典型形态变化，如阴极杆表面的附着形态、微损伤以及溅射产物的成分。结合粒子模拟，揭示了反流与典型形态变化之间的联系，阐明了阳极对二极管稳定性的重要影响。最后，从减缓阳极等离子体运动的角度出发，在阳极上设计了一种静电屏蔽槽结构（ESGS）。实验证明，该方法能有效抑制反流，提高二极管的稳定性。
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于抑制二极管反向电流的研究虽然聚焦于高功率微波器件领域，但其底层技术原理对我们在功率电子器件可靠性提升方面具有重要的借鉴意义。 在光伏逆变器和储能变流器等核心产品中，功率二极管作为关键器件，其反向漏电流特性直接影响系统效率和长期可靠性。该研究通过实验观察和粒子模拟揭...
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