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超宽/宽禁带器件、封装、控制、电磁干扰及电力电子应用特刊客座社论
Guest Editorial Special Section on Ultrawide/Wide Bandgap Device, Packaging, Control, EMI, and Applications for Power Electronics
Sudip K. Mazumder · John Shen · Shuo Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文为IEEE电力电子汇刊特刊的客座社论，重点探讨了超宽禁带（UWBG）与宽禁带（WBG）半导体器件的最新进展。内容涵盖了先进封装技术、高性能控制策略、电磁干扰（EMI）抑制以及这些技术在电力电子系统中的前沿应用，旨在推动下一代高效功率转换系统的发展。
解读: 该文章聚焦的宽禁带（SiC/GaN）技术是阳光电源提升产品功率密度与转换效率的核心驱动力。对于组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统，应用SiC器件可显著降低开关损耗，减小磁性元件体积，从而实现更轻量化的设计。同时，文章提及的先进封装与EMI抑制技术，对于提升高功率密度PC...
超宽/宽禁带器件、封装、控制、电磁干扰及电力电子应用特刊客座社论
Guest Editorial Special Section on Ultrawide/Wide Bandgap Device, Packaging, Control, EMI, and Applications for Power Electronics
Sudip K. Mazumder · John Shen · Shuo Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
本文为IEEE电力电子汇刊特刊的客座社论，重点探讨了超宽禁带（UWBG）与宽禁带（WBG）半导体器件的最新进展。内容涵盖了从功率器件设计、先进封装技术、控制策略优化到电磁干扰（EMI）抑制及电力电子系统应用的全方位技术挑战与解决方案。
解读: 该文章聚焦的宽禁带半导体（SiC/GaN）技术是阳光电源核心产品线的技术基石。对于组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统，引入高性能宽禁带器件能显著提升功率密度并降低损耗。文章中提及的先进封装与EMI抑制技术，对阳光电源优化高频化逆变器设计、提升系统电磁兼容性具有重要指导意...
超宽/宽禁带器件、封装、控制、电磁干扰及电力电子应用特刊客座社论
Guest Editorial Special Section on Ultrawide/Wide Bandgap Device, Packaging, Control, EMI, and Applications for Power Electronics
Sudip K. Mazumder · John Shen · Shuo Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文为IEEE电力电子汇刊特刊的客座社论，重点探讨了超宽禁带（UWBG）与宽禁带（WBG）半导体器件的最新进展。内容涵盖了从功率器件设计、先进封装技术、高性能控制策略到电磁干扰（EMI）抑制及电力电子系统应用的全方位研究，旨在推动下一代高功率密度、高效率电力电子系统的技术演进。
解读: 该文章聚焦的宽禁带半导体（SiC/GaN）技术是阳光电源提升产品竞争力的核心。在光伏逆变器领域，应用SiC器件可显著提升组串式及集中式逆变器的功率密度与转换效率；在储能系统（如PowerTitan、PowerStack）中，宽禁带器件有助于减小PCS体积并降低散热成本。此外，文章提及的先进封装与EM...
关于“高频软开关损耗宽禁带技术比较”一文的勘误
Erratum to “Comparison of Wide-Band-Gap Technologies for Soft-Switching Losses at High Frequencies”
Armin Jafari · Mohammad Samizadeh Nikoo · Nirmana Perera · Halil Kerim Yildirim 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
本文是对IEEE电力电子汇刊中关于高频软开关损耗下宽禁带半导体技术对比研究论文的勘误说明，主要修正了原论文中的相关技术数据。
解读: 宽禁带半导体（SiC/GaN）是阳光电源提升逆变器及储能PCS功率密度的核心技术。随着组串式逆变器和PowerTitan等储能系统向高频化、小型化发展，软开关技术下的损耗评估至关重要。该勘误虽为修正性内容，但提醒研发团队在评估SiC/GaN器件在高频应用中的效率时，必须确保基础数据与模型参数的严谨性...
单片双向开关的物理结构、特性及应用：综述
Physical Structure, Characteristics, and Applications of Monolithic Bidirectional Switches: A Comprehensive Review
Guangyu Wang · Huiqing Wen · Wen Liu · Fan Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
本文综述了双向开关（BiSs）的物理结构、特性及应用。传统双向开关多由分立器件组合而成，存在体积大、损耗高等问题。单片集成双向开关通过优化结构，实现了导通时的双向电流流动及关断时的双向电压阻断，显著提升了功率密度和系统效率。
解读: 单片双向开关技术对阳光电源的核心产品线具有重大意义。在储能变流器（如PowerTitan、PowerStack系列）及光伏组串式逆变器中，双向功率变换是核心环节。采用单片集成双向开关可大幅减少功率模块的器件数量，降低寄生电感和导通损耗，从而提升变换器效率并缩小体积。建议研发团队关注该技术在宽禁带半导...
氮化镓功率器件芯片内并发老化预测与介质失效检测
On-Chip Concurrent Device Aging Prognosis and Dielectric Failure Detection for GaN Power Devices
Lixiong Du · Yuanqing Huang · D. Brian Ma · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
尽管氮化镓（GaN）功率器件具有优异的性能，但其可靠性仍面临挑战。本文提出了一种片上状态监测（CM）方法，将器件老化预测与介质失效检测集成于统一电路平台。该方法利用器件关断特性，实现了对GaN器件健康状态的实时评估，为提升宽禁带器件在电力电子系统中的可靠性提供了有效手段。
解读: GaN器件作为宽禁带半导体的代表，在阳光电源的高功率密度户用逆变器及小型化充电桩产品中具有广阔应用前景。该研究提出的片上监测技术，能够有效解决GaN器件在长期运行中的可靠性痛点，通过实时老化预测与故障预警，可显著提升iSolarCloud平台的运维智能化水平。建议研发团队关注该片上集成电路设计，将其...
现代电力电子封装中数字设计与有限元分析综述
Overview of Digital Design and Finite-Element Analysis in Modern Power Electronic Packaging
Asger Bjorn Jorgensen · Stig Munk-Nielsen · Christian Uhrenfeldt · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
宽禁带（WBG）半导体要求封装具备更低的寄生电感与电容，这推动了高集成度封装技术的发展。由于高集成度增加了电压、电流及温度测量的难度，设计人员需更多依赖仿真手段来洞察原型机的运行状态。本文综述了现代电力电子封装中的数字设计方法与有限元分析技术。
解读: 该技术对于阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统至关重要。随着SiC等宽禁带器件在光储产品中的广泛应用，高功率密度设计成为核心竞争力，但也带来了严峻的散热与寄生参数挑战。通过引入先进的有限元仿真与数字设计流程，研发团队能更精准地优化功率模块布局，降低寄生参数对开关...
用于脉冲应用的碳化硅堆叠电容变换器
SiC Stacked-Capacitor Converters for Pulse Applications
Xiaoyong Ren · Zhi-Wei Xu · Ke Xu · Zhiliang Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年5月
脉冲功率变换器在高温及强辐射环境下对高压大电流波形有严苛要求，通常需50%-75%的电压降额。碳化硅（SiC）MOSFET凭借宽禁带特性在提升辐射可靠性方面展现出巨大潜力。本文探讨了传统变换器在极端环境下的局限性，并提出了基于SiC器件的堆叠电容变换器解决方案。
解读: 该研究关注SiC器件在极端环境（高温、辐射）下的可靠性及高压脉冲应用，对阳光电源的功率器件选型及高可靠性设计具有参考价值。虽然阳光电源的核心业务（光伏、储能）主要面向民用及工业环境，但该技术对于提升PowerTitan等大型储能系统在极端气候或特殊工业场景下的功率密度和器件耐受性有借鉴意义。建议研发...
基于宽禁带半导体的二极管钳位多电平逆变器中开关电压不平衡问题的表征
Characterization of Switch Voltage Unbalance Issue in WBG-Based Diode Clamped Multilevel Inverters
Ali Halawa · Kangbeen Lee · Mikayla Benson · Jinyeong Moon 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
基于宽禁带（WBG）半导体的多电平逆变器，特别是氮化镓（GaN）基中点钳位（NPC）拓扑，因其高开关速度、高效率和高功率密度而备受关注。然而，研究发现该拓扑存在独立于直流侧电容电压不平衡之外的开关器件电压不平衡问题，这可能影响系统的可靠性与性能。
解读: 该研究针对GaN器件在NPC多电平拓扑中的电压不平衡问题，对阳光电源的高功率密度组串式逆变器及户用光伏逆变器研发具有重要参考价值。随着阳光电源在产品中逐步引入宽禁带半导体以提升效率和功率密度，解决开关电压不平衡问题是确保系统长期可靠性的关键。建议研发团队在设计高频NPC拓扑时，重点优化驱动电路布局与...
用于宽禁带功率模块的石墨嵌入式高性能绝缘金属基板
Graphite-Embedded High-Performance Insulated Metal Substrate for Wide-Bandgap Power Modules
Emre Gurpinar · Shajjad Chowdhury · Burak Ozpineci · Wei Fan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
宽禁带（WBG）半导体器件（如SiC MOSFET）凭借优异的材料特性，能在更小的面积内处理更高功率。然而，WBG转换器功率密度提升导致热管理挑战加剧。本文提出一种石墨嵌入式绝缘金属基板，旨在优化WBG功率模块的散热性能，以应对高功率密度下的热损耗问题。
解读: 该技术对阳光电源的SiC应用至关重要。随着PowerTitan系列储能系统及组串式光伏逆变器向更高功率密度演进，SiC MOSFET的热管理成为提升效率与可靠性的核心。石墨嵌入式基板能显著降低热阻，有助于减小逆变器和PCS的体积，提升散热极限。建议研发部门关注该基板在高温高压环境下的长期可靠性，并评...
基于GaN的单级并网三相光伏逆变器的设计与验证
Design and Verification of a GaN-Based, Single Stage, Grid-Connected Three-Phase PV Inverter
Orkhan Karimzada · Giulio De Donato · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本研究开发了一款基于氮化镓（GaN）的三相光伏逆变器，旨在验证GaN技术在光伏应用中的可行性、可靠性及效率表现。研究系统探讨了GaN场效应管（FETs）在提升光伏系统效率与功率密度方面的优势，并提出了一种极具潜力的逆变器拓扑结构。
解读: GaN作为宽禁带半导体，是实现阳光电源下一代高功率密度光伏逆变器（如组串式逆变器）的关键技术路径。通过引入GaN器件，可显著降低开关损耗，提升系统转换效率，并减小磁性元件体积，从而优化产品重量与安装便捷性。建议研发团队关注GaN在单级变换拓扑中的驱动电路设计与EMI抑制方案，以加速其在户用及工商业光...
用于低功率损耗测量的高精度免校准量热仪
High-Accuracy Calibration-Free Calorimeter for the Measurement of Low Power Losses
Armin Jafari · Michael Heijnemans · Reza Soleimanzadeh · Remco van Erp 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
宽禁带半导体技术推动了高频功率转换效率的提升，但传统电测法在极高效率下易产生测量误差。本文提出一种高精度免校准量热仪，旨在解决电流探头带宽限制、时延失配及电磁干扰等导致的效率测量不准问题，为高效率功率电子系统的损耗评估提供精确基准。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统中大规模应用SiC等宽禁带器件，系统效率已接近极限，传统的电测法难以精准捕捉微小的损耗差异。该量热仪技术可作为研发实验室的核心测试手段，用于验证高频功率模块的热设计与损耗模型。通过引入高精度量热法，阳光电源能更准确地评估S...
利用激光位移传感器评估功率模块原位热机械应力-应变
Evaluation of in situ Thermomechanical Stress–Strain in Power Modules Using Laser Displacement Sensors
Asger Bjorn Jorgensen · Stig Munk-Nielsen · Christian Uhrenfeldt · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
随着宽禁带功率模块向高功率密度和高开关速度发展，其机械鲁棒性与可靠性成为关键挑战。本文提出利用激光位移传感器对功率模块进行原位热机械应力-应变评估，旨在解决新型功率模块结构缺乏长期实验数据的问题，为提升电力电子系统的可靠性提供实验支撑。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心功率器件应用。随着公司在PowerTitan储能系统及组串式逆变器中大规模应用SiC等宽禁带半导体，高功率密度带来的热机械应力问题日益突出。该原位测试方法可优化功率模块的封装设计与热管理，提升产品在极端工况下的寿命。建议研发团队引入此类高精度位移传感技术，建立更精准的功...
在SiC基逆变器中使用反并联SiC SBD的准则
Criteria for Using Antiparallel SiC SBDs With SiC mosfets for SiC-Based Inverters
Koji Yamaguchi · Kenshiro Katsura · Tatsuro Yamada · Yukihiko Sato · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
本文证实，在基于碳化硅（SiC）的逆变器中移除反并联SiC肖特基势垒二极管（SBD）不仅不会对逆变器损耗和电磁干扰（EMI）产生负面影响，反而能在多数情况下降低损耗并减少噪声排放，从而为提升功率密度提供了技术路径。
解读: 该研究对阳光电源的组串式光伏逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS）具有重要指导意义。通过优化SiC功率模块的内部封装设计，去除冗余的SBD，不仅能降低物料成本，还能显著提升整机效率和功率密度，助力产品小型化。建议研发团队在下一代高频SiC逆变器设计中评估该方案，利用SiC MOSFET...
共源共栅晶体管中的负电阻现象
Negative Resistance in Cascode Transistors
Mohammad Samizadeh Nikoo · Armin Jafari · Nirmana Perera · Elison Matioli · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
共源共栅（Cascode）拓扑结合了高压GaN和低压Si晶体管的优势，既具备GaN的低导通电阻，又兼容Si栅极驱动器，且具有较高的阈值电压。然而，该拓扑在功率电路中表现出的不稳定性（如负电阻现象）限制了其在高频功率变换中的应用。
解读: 共源共栅GaN技术是提升光伏逆变器和储能PCS功率密度的关键路径。阳光电源在户用光伏及小型储能产品中已积极布局宽禁带半导体应用。本文揭示的负电阻现象与不稳定性是工程化应用中的核心痛点，直接影响系统可靠性。建议研发团队在设计高频功率模块时，重点评估Cascode结构的寄生参数匹配与驱动电路阻尼设计，以...
一种紧凑型、单级、>1 kV中压线路阻抗稳定网络
A Compact, Single Stage, >1 kV Medium-Voltage Line Impedance Stabilization Network
Tahmid Ibne Mannan · Ashik Amin · Seungdeog Choi · Mostak Mohammad · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文提出了一种用于中压（MV）应用的单相单级线路阻抗稳定网络（LISN）。随着宽禁带（WBG）功率半导体器件在电力电子系统中的广泛应用，其高速开关特性带来了电磁兼容（EMC）测试的挑战。本文设计的LISN旨在满足中压环境下的高压测试需求，为评估高功率密度变换器的电磁干扰特性提供关键测试手段。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器和PowerTitan储能系统中大规模应用SiC等宽禁带器件，系统开关频率和dv/dt显著提升，电磁兼容（EMC）设计难度加大。该研究提出的中压LISN技术对于阳光电源的研发测试中心至关重要，能够有效支撑高压、高功率密度产品的传导干扰测试与合规性验证。建议研发团队引入该紧凑...
SiC电机驱动中的反射波现象：后果、边界与抑制
Reflected Wave Phenomenon in SiC Motor Drives: Consequences, Boundaries, and Mitigation
Balaji Narayanasamy · Arvind Shanmuganathan Sathyanarayanan · Fang Luo · Cai Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
在基于电压源逆变器的电机驱动系统中，功率器件的高速开关特性引发了反射波现象。这不仅导致电机端过电压，还会引起逆变器端过电流，从而威胁电机绝缘及功率器件寿命。宽禁带（WBG）器件虽能降低开关损耗，但也加剧了该问题。
解读: 该研究对阳光电源的功率器件应用具有重要指导意义。随着公司在光伏逆变器和储能变流器（如PowerTitan、PowerStack系列）中大规模应用SiC器件，高dv/dt带来的反射波和电磁兼容问题日益突出。文章提出的反射波抑制策略可优化逆变器输出滤波设计，提升系统可靠性。建议研发团队在设计高频功率模块...
一种基于氮化镓器件的开关电容多端口多电平UPS变换器
A Gallium-Nitride-Device-Based Switched Capacitor Multiport Multilevel Converter for UPS Applications
Mohammed Alsolami · Karun Arjun Potty · Jin Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年9月
本文提出了一种基于开关电容电路和宽禁带（WBG）器件的模块化不间断电源（UPS）系统拓扑。该研究开发了一种多电平、多端口、单相、无变压器在线式UPS，适用于120-240V通用输入/输出电压及200-400V电池组，旨在提升变换效率与功率密度。
解读: 该研究采用GaN器件与开关电容拓扑，显著提升了变换器的功率密度与效率，对阳光电源的户用储能系统（如iHome系列）及小型化UPS产品具有重要参考价值。GaN的应用能有效降低开关损耗，减小磁性元件体积，符合当前户用储能追求极致紧凑与高效率的趋势。建议研发团队关注该拓扑在双向DC-DC变换环节的工程化应...
一种具有低寄生参数的紧凑型双面散热650V/30A GaN功率模块
A Compact Double-Sided Cooling 650V/30A GaN Power Module With Low Parasitic Parameters
Bingyang Li · Xu Yang · Kangping Wang · Hongkeng Zhu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
针对GaN HEMT在高压集成中的特殊需求，本文提出了一种无键合线的创新集成方案。基于该方案，设计并实现了一种紧凑型双面散热650V/30A GaN功率模块，有效降低了寄生参数，提升了高频功率变换的性能。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及小型化储能系统（如PowerStack）具有重要参考价值。GaN器件凭借高开关频率和低损耗特性，是实现逆变器高功率密度化的关键。该模块采用的无键合线双面散热技术，能显著改善散热路径并降低寄生电感，有助于解决高频化带来的EMI和电压尖峰问题。建议研发团队关注该集成方案...
共源共栅GaN/SiC：一种用于高频应用的新型宽禁带异质功率器件
Cascode GaN/SiC: A Wide-Bandgap Heterogenous Power Device for High-Frequency Applications
Jiale Xu · Lei Gu · Zhechi Ye · Saleh Kargarrazi 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
无线电能传输和等离子发生器等高频应用日益增多。提高开关频率可减少无源元件的储能需求，从而提升功率密度。然而，高频运行对开关器件的性能提出了更高要求。本文探讨了Cascode GaN/SiC异质结构器件，旨在通过结合两种宽禁带材料的优势，解决高频应用中的开关损耗与驱动难题。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及户用储能产品具有重要参考价值。随着光伏逆变器向更高功率密度和更小体积演进，高频化是必然趋势。GaN与SiC的异质集成方案能有效平衡开关速度与驱动可靠性，有助于优化逆变器及PCS（储能变流器）的磁性元件设计，降低整机损耗。建议研发团队关注该器件在小型化户用逆变器及高频D...
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