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2025年IEEE电力电子学汇刊索引
2025 Index IEEE Transactions on Power Electronics
作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月
本文档为《IEEE电力电子学汇刊》2025年度的索引目录，涵盖了电力电子领域的前沿研究，包括先进功率变换拓扑、宽禁带半导体器件应用、先进控制策略以及电力电子系统在可再生能源与电网集成中的最新技术进展。
解读: 作为电力电子领域的顶级期刊，其年度索引涵盖了阳光电源核心业务（光伏逆变器、储能PCS、风电变流器）的底层技术基石。该索引中涉及的高频功率变换、SiC/GaN器件应用及构网型（GFM）控制技术，直接决定了公司下一代PowerTitan储能系统及组串式逆变器的功率密度与转换效率。建议研发团队重点关注其中...
2025年社论：TPEL的四十年
Editorial 2025: Four Decades of TPEL
Yaow-Ming Chen · Xiongfei Wang · Maryam Saeedifard · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文作为IEEE电力电子学报（TPEL）2025年的社论，回顾了过去四十年电力电子技术的发展历程。文章探讨了从基础拓扑创新到宽禁带半导体应用、智能化控制及系统集成技术的演进，并展望了未来电力电子在能源转型和可持续发展中的关键作用。
解读: 作为电力电子领域的权威期刊社论，本文总结的技术演进趋势与阳光电源的核心技术路线高度契合。文章强调的宽禁带半导体（SiC/GaN）应用，直接指导阳光电源在组串式逆变器和PowerTitan储能系统中的高功率密度设计；智能化控制与系统集成趋势，则为iSolarCloud平台的算法优化及构网型（GFM）技...
碳化硅功率晶体管的栅极和基极驱动器：综述
Gate and Base Drivers for Silicon Carbide Power Transistors: An Overview
Dimosthenis Peftitsis · Jacek Rabkowski · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年1月
碳化硅（SiC）功率晶体管在电力电子领域日益重要，作为硅基器件的替代方案，在追求高效率、高开关频率及高温运行的场景中展现出显著优势。本文综述了SiC功率晶体管驱动电路的设计挑战与技术方案。
解读: SiC器件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。该文献深入探讨的驱动技术直接关系到公司组串式逆变器（如SG系列）及储能变流器（如PowerTitan系列）中SiC模块的可靠性与开关性能。通过优化驱动设计，可进一步降低开关损耗，减小散热器体积，从而提升产品在高温环境下的稳定性和整机效率。...
碳化硅MOSFET的短路保护：挑战、方法与展望
Short Circuit Protection of Silicon Carbide MOSFETs: Challenges, Methods, and Prospects
作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 日期未知
随着可再生能源行业的快速增长，碳化硅（SiC）MOSFET在各类电力电子场景中应用日益广泛。为确保其安全运行，开发快速可靠的短路保护技术至关重要。本文详细综述了现有的短路保护方法，分析了其技术挑战，并展望了未来的发展方向。
解读: SiC器件是阳光电源提升光伏逆变器和储能系统功率密度与转换效率的核心。随着PowerTitan等储能系统及组串式逆变器向更高电压等级和更高开关频率演进，SiC MOSFET的短路耐受能力成为系统可靠性的关键瓶颈。本文提出的短路保护策略对阳光电源优化驱动电路设计、提升功率模块在极端工况下的生存能力具有...
背靠背变换器的三腿运行
Three-Leg Operation of Back-to-Back Converters
Christos Leontaris · Gean Jacques Maia de Sousa · Marcelo Lobo Heldwein · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
双向集成电机驱动系统要求功率变换器具有紧凑的结构以嵌入电机壳体。高开关频率虽能减小体积，但会导致发热增加。宽禁带半导体虽能降低开关损耗，但通过减少开关管总数进一步优化拓扑结构仍具有重要研究价值。
解读: 该研究探讨的减少开关管数量的拓扑优化方案，对于阳光电源电动汽车充电桩及电机驱动相关业务具有参考价值。在追求高功率密度和紧凑化设计的趋势下，通过减少器件数量来降低损耗和热负荷，有助于提升充电桩模块的效率与可靠性。建议研发团队关注该拓扑在双向变换器中的应用潜力，以优化散热设计并降低系统成本，从而提升产品...
一种用于降压的新型双向电容隔离谐振开关电容DCX拓扑
Novel Bidirectional Capacitively-Isolated Resonant Switched Capacitor DCX Topology for Voltage Reduction
Gabriel Maldonado Roldán · Daniel Ríos Linares · Miroslav Vasić · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
隔离是电力电子应用的关键需求，传统磁性变压器体积限制了功率密度提升。本文提出一种新型双向电容隔离谐振开关电容直流变压器（DCX）拓扑，旨在通过电容隔离替代传统变压器，结合宽禁带半导体技术，有效减小系统体积并提升功率密度。
解读: 该拓扑通过电容隔离替代磁性元件，是提升电力电子设备功率密度的前沿方向。对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及户用储能PCS而言，该技术若能实现高效率的电压变换，将显著减小PCS模块的体积与重量，降低磁性元件带来的损耗与成本。建议研发团队关注其在低压侧与高压侧直流母线...
宽禁带功率半导体封装顶部互连技术综述
Review of Topside Interconnections for Wide Bandgap Power Semiconductor Packaging
Lisheng Wang · Wenbo Wang · Raymond J. E. Hueting · Gert Rietveld 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
宽禁带（WBG）半导体凭借优异的材料特性，在高温、高频和高效率应用中表现卓越。然而，传统的铝线键合互连技术限制了其性能发挥，主要受限于寄生参数等问题。本文综述了针对WBG器件的先进顶部互连技术，旨在提升功率模块的整体性能与可靠性。
解读: 该技术直接影响阳光电源核心产品线的竞争力。随着公司在组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器中加速导入SiC器件，传统的铝线键合已成为提升功率密度和开关频率的瓶颈。采用先进的顶部互连技术（如铜夹片、烧结技术等）可显著降低寄生电感，减小开关损耗，并提升模块在高温环境下的可靠性。建议研发团...
10 kV, 100 A 碳化硅MOSFET功率模块评估
Assessment of 10 kV, 100 A Silicon Carbide mosfet Power Modules
Daniel Johannesson · Muhammad Nawaz · Kalle Ilves · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年6月
本文对配备第三代芯片且无外置续流二极管的10 kV SiC MOSFET功率模块进行了全面表征。通过在不同温度下测量静态性能（如IDS-VDS、C-V特性、漏电流及体二极管特性），验证了利用SiC MOSFET体二极管的可行性。
解读: 该研究聚焦于高压SiC功率模块，对阳光电源的未来产品布局具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）演进，高压SiC器件是提升组串式逆变器和PowerTitan系列储能变流器（PCS）功率密度与效率的关键。特别是利用SiC体二极管替代外置二极管的方案，有助于进一步简化电路...
共源共栅GaN HEMT的自持关断振荡：发生机理、不稳定性分析及振荡抑制
Self-Sustained Turn-OFF Oscillation of Cascode GaN HEMTs: Occurrence Mechanism, Instability Analysis, and Oscillation Suppression
Peng Xue · Francesco Iannuzzo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文全面研究了共源共栅（Cascode）GaN HEMT在关断过程中产生的自持振荡现象。文章分析了振荡波形，指出振荡的发生受测试电路寄生参数影响，并深入探讨了其发生机理、不稳定性条件及相应的抑制策略，为高频功率变换器的可靠设计提供了理论依据。
解读: GaN器件在高频、高效率功率变换中具有显著优势，是阳光电源下一代户用光伏逆变器及小型化储能PCS产品提升功率密度的关键技术路径。本文针对Cascode GaN器件关断振荡的分析，对优化驱动电路设计、抑制EMI噪声及提升系统可靠性具有直接指导意义。建议研发团队在开发高频GaN逆变器时，重点参考文中关于...
电气绝缘的频域建模及其在高压电力电子中的应用综述
Frequency-Domain Modeling of Electrical Insulation and Application to High-Voltage Power Electronics: A Review
Xize Dai · Jian Hao · Ruijin Liao · Claus Leth Bak · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
随着高压直流输电、电动交通等领域对高功率密度需求的提升，宽禁带半导体应用日益广泛。本文综述了电气绝缘系统在应对高电场和高频开关电压波形下的频域建模方法，强调了绝缘设计对于提升电力电子系统可靠性的关键作用。
解读: 该研究对于阳光电源的高压产品线（如PowerTitan储能系统、集中式光伏逆变器及风电变流器）具有重要参考价值。随着系统电压等级向1500V甚至更高迈进，以及SiC等宽禁带器件的普及，高频开关带来的绝缘应力挑战加剧。建议研发团队利用文中提到的频域建模方法，优化功率模块与变压器的绝缘设计，提升系统在复...
图腾柱功率因数校正变换器中直流电流抑制的自适应方法
An Adaptive Method for DC Current Reduction in Totem Pole Power Factor Correction Converters
Peyman Amiri · Wilson Eberle · Deepak Gautam · Chris Botting · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
得益于宽禁带半导体器件的发展，无桥图腾柱PFC变换器在高性能电池充电器和通信电源前端应用中日益普及，具有高效率和低电磁干扰的优势。本文针对图腾柱结构中存在的直流电流问题，提出了一种自适应抑制方法，旨在优化变换器性能并提升系统稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩及户用储能系统中的AC/DC前端变换器具有重要参考价值。图腾柱PFC拓扑是实现高功率密度和高效率的关键，通过引入自适应直流电流抑制算法，可显著提升充电桩在不同负载工况下的电能质量与可靠性。建议研发团队在下一代高频化充电桩产品中评估该控制策略，以进一步优化宽禁带器件（如...
22 kV碳化硅
SiC）发射极关断
Xiaoqing Song · Alex Q. Huang · Meng-Chia Lee · Chang Peng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年8月
本文研究了基于碳化硅（SiC）材料的高压（>10 kV）可控三端功率开关。由于硅基IGBT在阻断电压设计上存在物理局限，SiC器件在超高压应用中备受关注。文章重点探讨了22 kV SiC ETO晶闸管的理论设计与实验验证，展示了其在超高压电力电子转换中的应用潜力。
解读: 该研究涉及超高压（22kV）SiC功率器件，对阳光电源未来布局中高压直流输电（HVDC）及大型储能系统（如PowerTitan系列）的功率密度提升具有前瞻性意义。虽然目前主流光伏和储能系统多采用1500V及以下电压等级，但随着电网侧储能向更高电压等级演进以降低系统损耗，SiC器件在高压领域的突破将助...
SiC IGBT综述：模型、制造、特性与应用
A Review of SiC IGBT: Models, Fabrications, Characteristics, and Applications
Lubin Han · Lin Liang · Yong Kang · Yufeng Qiu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
随着宽禁带半导体材料与工艺的成熟，SiC IGBT作为功率器件的顶尖技术已成功实现制造。本文全面回顾了过去30年SiC IGBT的发展历程，重点分析了其模型构建、结构设计及性能演进，探讨了该技术在电力电子领域的应用潜力与挑战。
解读: SiC IGBT作为下一代高压、高频功率器件的核心，对阳光电源的产品竞争力至关重要。在光伏逆变器领域，SiC IGBT有助于进一步提升组串式及集中式逆变器的功率密度与转换效率，减小散热器体积。在储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及风电变流器中，该技术能显著降低开关损耗，提升系统...
利用强耦合外部谐振器类比无源PT对称抑制SiC MOSFET振荡
Ringing Suppression of SiC MOSFET Using a Strongly Coupled External Resonator Through Analogy With Passive PT-Symmetry
Kenichi Yatsugi · Koshi Oishi · Hideo Iizuka · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
针对宽禁带半导体器件开关过程中产生的寄生振荡问题，本文提出了一种基于无源PT对称原理的强耦合外部谐振器抑制方案。相比传统的RC缓冲电路，该方法在有效抑制振荡的同时，避免了因RC电路带来的额外短路电流及损耗，为提升高频电力电子系统的开关性能提供了新思路。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器及PowerTitan储能系统向更高功率密度和更高开关频率演进，SiC MOSFET的应用已成为提升效率的关键。该研究提出的振荡抑制技术，可直接优化阳光电源高频功率模块的EMI性能与开关损耗，有助于减小滤波器体积，提升整机功率密度。建议研发团队在下一代高频SiC逆变器与PCS...
高性能碳化硅功率模块寄生参数分析的改进方法
Improved Methodology for Parasitic Analysis of High-Performance Silicon Carbide Power Modules
Brian T. DeBoi · Andrew N. Lemmon · Brice McPherson · Brandon Passmore · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
宽禁带半导体的高开关速度易在封装内部激发谐振，导致电压过冲及电磁干扰。本文提出了一种改进的有限元分析（FEA）方法，用于精确提取功率模块的寄生参数，从而优化器件几何结构并降低寄生效应，提升高性能功率模块的设计可靠性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心竞争力。随着公司组串式逆变器（如SG系列）及储能系统（如PowerTitan）向更高功率密度和更高开关频率演进，SiC器件的应用已成为提升效率的关键。该改进的寄生参数提取方法可显著优化功率模块的封装设计，有效抑制电压过冲，提升系统在极端工况下的电磁兼容性（EMC）与可靠...
基于高斯曲线拟合的宽禁带半导体开关损耗评估改进方法
Improved Methodology for Estimating Switching Losses of Wide-Bandgap Semiconductors Using Gaussian Curve Fitting
Briana M. Bryant · Andrew N. Lemmon · Brian T. DeBoi · Christopher D. New 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
准确评估开关损耗对宽禁带半导体硬开关应用至关重要。传统方法通过积分瞬时功率波形计算开关能量损耗，但存在测量误差等问题。本文提出一种基于高斯曲线拟合的改进方法，旨在更精确地评估半导体器件的开关损耗，提升电力电子系统的性能评估精度。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心竞争力。随着公司在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统中大规模应用SiC等宽禁带器件，开关损耗的精准评估对于提升系统效率、优化散热设计及降低成本至关重要。该高斯拟合方法可集成至研发测试流程中，帮助工程师更准确地量化损耗，从而优化PWM控制...
电流源栅极驱动器：拓扑、应用及未来研究需求
Current Source Gate Drivers: Topologies, Applications, and Future Research Needs
Rajat Shahane · Satish Belkhode · Anshuman Shukla · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
本文综述了功率电子器件的栅极驱动技术，重点对比了电压源驱动器（VSD）与电流源驱动器（CSD）。CSD通过控制栅极电流动态，在降低开关损耗、抑制电磁干扰及提升高频开关性能方面展现出显著优势，并探讨了其在未来功率变换器中的应用前景与研究挑战。
解读: 栅极驱动技术是提升阳光电源核心产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统、风电变流器）功率密度的关键。随着SiC和GaN等宽禁带半导体在光伏及储能产品中的广泛应用，传统的电压源驱动已逐渐成为限制开关频率提升和效率优化的瓶颈。电流源驱动技术（CSD）能有效降低开关损耗并改善EMI特性，对优化阳...
高频与超高频功率变换器中的有源功率器件选型
Active Power Device Selection in High- and Very-High-Frequency Power Converters
Grayson Zulauf · Zikang Tong · James D. Plummer · Juan Manuel Rivas-Davila · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年7月
本文旨在为兆赫兹（MHz）频率下的软开关功率变换器提供功率器件选型指南。在超高频应用中，功率半导体寄生输出电容（COSS）的充放电损耗是制约效率的关键因素，但该损耗通常未在厂商数据手册中明确标注。本文通过分析与测量，为高频变换器的器件评估与选型提供了重要参考。
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、小型化方向发展，开关频率的提升已成为技术演进的必然趋势。本文关于MHz级频率下COSS损耗的分析，对公司研发下一代基于SiC/GaN的宽禁带半导体功率模块具有重要指导意义。建议研发团队在PowerTitan等储能系统及新一代组串式逆变器的拓扑设计中...
硅基氮化镓高电子迁移率晶体管中的动态导通电阻：起源、依赖性及未来表征框架
Dynamic on-Resistance in GaN-on-Si HEMTs: Origins, Dependencies, and Future Characterization Frameworks
Grayson Zulauf · Mattia Guacci · Johann W. Kolar · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
本文探讨了GaN HEMT器件中存在的动态导通电阻（dRon）现象，即器件开启瞬间的导通电阻高于直流稳态值。该现象会导致传导损耗显著增加，但现有文献对其严重程度的评估存在较大差异。文章分析了dRon的物理起源与影响因素，并提出了标准化的表征框架，旨在解决行业内对该效应评估不一致的问题。
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器件的应用潜力巨大。dRon效应直接影响功率模块的转换效率与热稳定性，是制约GaN在高频、高压场景下可靠应用的关键瓶颈。建议研发团队参考文中的表征框架，建立针对GaN功率模块的动态损耗评估标准，优化驱动电路设计以抑制dRo...
通过功率模块底板电容的漏电流分析与抑制
Analysis and Cancellation of Leakage Current Through Power Module Baseplate Capacitance
Aaron D. Brovont · Andrew N. Lemmon · Christopher New · Blake W. Nelson 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
宽禁带半导体的高速开关特性会在功率模块底板产生显著的共模（CM）漏电流，导致电磁干扰问题。本文针对典型的碳化硅（SiC）半桥多芯片功率模块，从理论上分析了该共模行为，并提出了相应的抑制策略，旨在优化电力电子系统的电磁兼容性。
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功率模块以提升功率密度和效率，高频开关带来的共模漏电流问题日益突出。本文的研究对于优化逆变器及PCS的电磁兼容（EMC）设计至关重要。建议研发团队参考该理论模型，在模块封装设计阶段优化寄生电容布局，并在P...
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