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面向效率、电能质量与成本最优权衡的WBG与Si混合半桥功率处理技术
WBG and Si Hybrid Half-Bridge Power Processing Toward Optimal Efficiency, Power Quality, and Cost Tradeoff
Chao Zhang · Jun Wang · Kun Qu · Bo Hu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
宽禁带（WBG）半导体具备高开关频率和低损耗优势，但成本高昂。本文提出一种WBG与Si混合半桥（HHB）功率处理方案，通过结合WBG的高频性能与Si器件的低成本优势，在效率、电能质量与系统成本之间实现最优平衡。
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。在组串式光伏逆变器和PowerStack/PowerTitan储能变流器（PCS）中，通过采用SiC/GaN与Si IGBT的混合拓扑，可以在不显著增加BOM成本的前提下，有效提升功率密度并降低开关损耗。建议研发团队在下一代高功率密度逆变器设计中评估该...
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 MOSFET的近似SPICE建模
Approximate SPICE Modeling of SiC MOSFETs
Pawel Piotr Kubulus · Janus Dybdahl Meinert · Szymon Beczkowski · Asger Bjørn Jørgensen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
宽禁带半导体（WBG）的应用对SPICE电路仿真提出了更高要求，需在保证计算效率的同时准确评估快速振荡瞬态。由于现有软件缺乏内置模型，本文提出了一种基于非线性行为建模的近似SPICE仿真方法，旨在解决WBG器件仿真中的计算瓶颈与精度平衡问题。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心功率电子技术。随着公司在组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器中大规模应用SiC MOSFET以提升功率密度和效率，高精度的器件建模对于优化开关瞬态、抑制EMI及提升系统可靠性至关重要。建议研发团队利用该近似建模方法优化驱动电路设计，减少高频振荡带来的电...
基于调谐栅极RLC滤波器的宽禁带半导体高频振荡抑制方法
Wide-Bandgap Semiconductor HF-Oscillation Attenuation Method With Tuned Gate RLC Filter
Iker Aretxabaleta · Inigo Martinez de Alegria · Jose Ignacio Garate · Asier Matallana 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
宽禁带（WBG）器件凭借极短的开关时间，在提升电力电子系统效率和功率密度方面具有显著优势。然而，开关瞬态过程中的高频振荡限制了其性能的充分发挥。本文提出了一种通过调谐栅极RLC滤波器来抑制高频振荡的方法，旨在解决WBG器件在高速开关应用中的电磁干扰与电压应力问题。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高的参考价值。随着公司组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack系列储能变流器（PCS）向更高功率密度和更高开关频率演进，SiC等宽禁带器件的应用已成为主流。开关过程中的高频振荡不仅影响电磁兼容性（EMC），还可能导致功率模块过压击穿。本文提出的栅极RL...
用于宽禁带器件开关特性精确表征的高带宽差分电压探头
High-Bandwidth Differential Voltage Probe for Accurate Switching Characterization of WBG Devices
Yulei Wang · Jiakun Gong · Liang Wang · Mingrui Zou 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
针对宽禁带（WBG）功率器件高频开关特性的精确表征需求，本文提出了一种高带宽、宽动态范围且具备电气隔离能力的差分测量方法。该方法凭借其结构简单、成本效益高及浮地测量能力，为提升WBG器件在电力电子系统中的测试精度与抗干扰性能提供了有效解决方案。
解读: 随着阳光电源在光伏逆变器（如组串式、集中式）及储能系统（如PowerTitan、PowerStack）中大规模应用SiC等宽禁带器件，提升开关过程的测试精度对于优化效率和降低EMI至关重要。该差分探头技术可直接应用于研发阶段的功率模块特性评估，帮助工程师更准确地捕捉高频开关瞬态，从而优化驱动电路设计...
具备高共模抑制比和强dv/dt抗扰性的灵活1.5GHz探头隔离扩展技术，赋能下一代宽禁带
WBG）测量
Yulei Wang · Jiakun Gong · Zheng Zeng · Liang Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
随着宽禁带（WBG）功率器件向更高阻断电压和更快开关速度发展，超高dv/dt对测量系统提出了严苛要求。本文深入探讨了在WBG器件高速开关过程中，测量系统面临的共模干扰及抗扰性挑战，并提出了一种高带宽、高共模抑制比的隔离测量方案，以实现对下一代电力电子系统精确的动态性能评估。
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，开关频率的提升带来了极高的dv/dt，这对研发阶段的功率模块测试与驱动电路验证提出了巨大挑战。该文章提出的高CMRR测量技术，能够有效解决SiC/GaN器件在高速开关下的波形畸变与干扰问题，有助于提升研发团队对功...
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...
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...
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...
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...
面向高集成应用的高带宽低寄生微型电流分流器：电热考量与协同设计
Miniaturized Current Shunt With High Bandwidth and Low Parasitics for High-Integrated Applications: Electro-Thermal Considerations and Co-Design
Yulei Wang · Jiakun Gong · Mingrui Zou · Liang Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
针对宽禁带半导体（WBG）应用，本文探讨了电流传感器的微型化设计。在追求高带宽与低寄生参数的同时，重点分析了电流分流器在高集成度应用中的电热耦合挑战，并提出了协同设计方案，以解决其体积庞大带来的集成难题。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统向高功率密度方向演进，SiC等宽禁带器件的广泛应用对电流采样精度和响应速度提出了更高要求。该研究提出的微型化电流分流器设计及电热协同仿真方法，可有效优化逆变器功率模块及PCS内部的布局布线，降低寄生参数对高频开关的影响。建...
基于宽禁带半导体的变换器结构中共模发射的建模与验证
Modeling and Validation of Common-Mode Emissions in Wide Bandgap-Based Converter Structures
Andrew N. Lemmon · Aaron D. Brovont · Christopher D. New · Blake W. Nelson 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
采用宽禁带（WBG）半导体设计的现代功率变换器，因其高边沿速率和高频开关特性，会产生显著的传导电磁干扰（EMI）。本文提供了一种推导共模等效模型的综合方法，有助于分析这种增强的EMI特征。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统向高功率密度和高开关频率演进，SiC等宽禁带器件的应用日益广泛，EMI问题成为产品认证与电磁兼容设计的核心挑战。本文提出的共模建模方法，可直接指导研发团队在设计阶段优化PCB布局与磁性元件参数，降低传导干扰。建议将该建模方法...
用于GaN功率模块的集成共模滤波器及其高频EMI性能提升
Integrated Common-Mode Filter for GaN Power Module With Improved High-Frequency EMI Performance
Niu Jia · Xingyue Tian · Lingxiao Xue · Hua Bai 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
宽禁带（WBG）器件在提升功率密度和效率的同时，因其快速开关特性加剧了电磁干扰（EMI）问题。本文提出了一种集成共模滤波器设计，通过优化寄生参数，有效抑制了高频EMI噪声，为高频电力电子系统的电磁兼容性提供了解决方案。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器及户用储能产品向高功率密度和高开关频率演进，GaN等宽禁带器件的应用成为提升效率的关键。然而，高频开关带来的EMI挑战直接影响产品认证与电磁兼容性。本文提出的集成共模滤波器技术，有助于优化阳光电源功率模块的布局设计，减少外部滤波器的体积与寄生参数影响，从而在保证EMI合规的前...
宽禁带功率模块压力接触封装的机遇与挑战
Opportunities and Challenges of Pressure Contact Packaging for Wide Bandgap Power Modules
Lei Wang · Wenbo Wang · Keqiu Zeng · Junyun Deng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
传统封装技术因引线键合寄生参数及焊料层热应力问题，限制了宽禁带（WBG）功率模块性能的充分发挥。压力接触技术通过替代焊料和引线键合，成为降低应力、实现组件紧凑化的高效方案。本文综述了该技术的最新研究进展。
解读: 压力接触封装技术对阳光电源的核心产品线具有重要意义。在PowerTitan储能系统及组串式光伏逆变器中，随着SiC器件的应用普及，传统封装的可靠性瓶颈日益凸显。压力接触技术能有效解决高功率密度下的热应力疲劳问题，提升模块在极端工况下的寿命。建议研发团队关注该技术在下一代高压、高功率密度PCS模块中的...
考虑多参数相关效应的GaN E-HEMT桥臂串扰解析模型与安全工作区分析
Analytical Model and Safe-Operation-Area Analysis of Bridge-Leg Crosstalk of GaN E-HEMT Considering Correlation Effect of Multi-Parameters
Yushan Liu · Xuyang Liu · Xiao Li · Haiwen Yuan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
本文针对氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管在高速开关应用中面临的桥臂串扰问题，提出了一种考虑多参数相关效应的解析模型。该模型旨在通过深入分析器件特性，优化开关过程，从而有效抑制串扰，提升电力电子系统的整体性能与可靠性。
解读: GaN等宽禁带半导体是实现阳光电源逆变器及充电桩高功率密度、高效率的关键技术路径。该研究提出的桥臂串扰解析模型，对于优化阳光电源户用光伏逆变器及电动汽车充电桩中高频功率模块的驱动电路设计具有重要指导意义。通过精确的安全工作区（SOA）分析，可有效降低高频开关下的误导通风险，提升系统可靠性。建议研发团...