岳乔治 · 彭晗 · 童乔凌 · 康勇 · 中国电机工程学报 · 2025年4月 · Vol.45

栅极驱动电路作为连接低压控制与高压功率回路的关键环节，其电磁干扰特性直接影响系统可靠性。现有研究多集中于差模干扰，对共模干扰的分析尚不充分。本文聚焦功率器件开关过程中的电压过冲与高频振荡，构建梯形波与衰减正弦波干扰源模型；结合主电路与驱动架构，建立多支路耦合共模干扰网络模型，分析其宽频阻抗特性；以共模电流与驱动信号干扰电压为表征量，推导传递函数并揭示故障机理。实验表明，干扰源高频振荡在耦合路径阻抗谐振时将显著放大共模干扰，需在电磁兼容设计中重点抑制。

解读: 该研究对阳光电源的功率变换产品线具有重要参考价值。栅极驱动共模干扰问题在SG系列高功率密度光伏逆变器和PowerTitan大型储能系统中尤为突出,特别是采用SiC/GaN器件的高频应用场景。研究提出的干扰源建模和传递路径分析方法,可指导我司产品EMC设计优化:1)通过抑制驱动电路振荡,降低ST系列储...

Gard Lyng Rødal · Dimosthenis Peftitsis · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月

本文提出了两种用于碳化硅（SiC）MOSFET的自适应栅极驱动新概念。第一种基于自适应过驱动原理，分别以新型自适应电压源过驱动器（AVSOD）和传统自适应电流源过驱动器形式实现。这些自适应驱动器能够独立调节开关特性，有效优化SiC器件在不同工况下的开关损耗与电磁干扰（EMI）表现。

解读: SiC器件是阳光电源提升光伏逆变器和储能变流器（PCS）功率密度的核心。随着PowerTitan等储能系统及组串式逆变器向更高电压、更高开关频率演进，SiC MOSFET的开关损耗与EMI抑制成为技术瓶颈。该研究提出的AVSOD自适应驱动技术，能够根据负载动态调整驱动强度，在保证开关速度的同时抑制电...

Yatao Ling · Zhengming Zhao · Yicheng Zhu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月

本文提出了一种用于硬开关条件下大功率IGBT的自调节电压源栅极驱动（SRVSD）方法。该方法利用高速反馈电路，通过板载FPGA实时识别开关瞬态过程并动态调整驱动电平，从而实现对IGBT开关过程的精确控制，有效优化开关损耗与电磁干扰之间的平衡。

解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高价值。在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack等大功率储能变流器（PCS）中，IGBT的开关损耗与EMI控制是提升效率和功率密度的关键。通过引入FPGA控制的自调节驱动技术，可以有效抑制高压大电流下的电压尖峰，提升系统可靠性，并允许在不牺牲E...

Langtao Xiao · Donglai Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月

本文提出了一种新型电流源栅极驱动器（CSD），旨在解决传统电压源驱动器在SiC MOSFET应用中因固定栅极电阻限制开关速度的问题。该技术通过优化驱动电流，有效降低了硬开关条件下的开关损耗，提升了电力电子变换器的效率。

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 MOSFET以提升功率密度和效率，栅极驱动技术成为核心瓶颈。该电流源驱动方案能显著降低SiC器件在高频硬开关过程中的损耗，有助于进一步优化逆变器及PCS的散热设计，缩小整机体积。建议研发团队评估该驱动电路的复杂性与可靠性，重...

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...

Xianjin Huang · Pengze Zhu · Jiaqi Pan · Yang Cai 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月

本文综述了高压大容量应用（如海上风电、直流输电等）中IGBT驱动电路的研究现状。驱动电路作为功率转换设备的核心，对提升开关性能、系统可靠性及效率至关重要。文章对比了不同驱动拓扑的优缺点，并探讨了未来在高压环境下驱动技术的发展趋势。

解读: IGBT驱动技术是阳光电源核心产品（如集中式/组串式光伏逆变器、PowerTitan储能变流器及风电变流器）性能优化的基石。随着公司产品向更高电压等级（如1500V/2000V系统）和更大功率密度演进，驱动电路的抗干扰能力、开关损耗控制及短路保护机制直接决定了产品的可靠性与效率。建议研发团队关注文中...

Jian Liu · Lakshmi Ravi · Dong Dong · Rolando Burgos · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月

本文提出了一种用于直流断路器（DCCB）的创新型单无源栅极驱动方案，通过无源器件实现串联功率半导体器件的电压均衡。该方案利用金属氧化物压敏电阻（MOV）等瞬态抑制器件，在实现串联器件间自然电压平衡的同时，为上管栅极电容提供放电路径，有效简化了高压串联应用中的驱动电路设计。

解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大功率光伏逆变器具有重要参考价值。在直流侧高压应用中，通过无源器件实现串联器件的电压均衡，可显著降低驱动电路的复杂度和成本，提升系统可靠性。建议研发团队评估该方案在直流断路器及高压直流侧保护电路中的可行性，以优化大功率变流器...

Rui Wang · Drazen Dujic · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月

本文针对中压应用场景，提出了一种专为串联SiC MOSFET设计的双通道栅极驱动器（D-GD）。该驱动器具备高效的短路保护功能，旨在解决SiC器件在高压环境下开关性能与可靠性的平衡问题，提升功率模块的整体运行稳定性。

解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。随着光伏逆变器和储能系统（如PowerTitan系列）向更高电压等级（1500V及以上）演进，SiC器件的串联应用成为提升功率密度和效率的关键。该驱动器设计的短路保护机制能显著增强大功率模块的可靠性，降低故障率。建议研发团队关注该驱动方案在组串式逆变器及大功率...

Jae-Goo Kim · Kyo-Beum Lee · Jung-Wook Park · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年12月

本文提出了一种新型钳位角控制（CAC）PWM方法，旨在恢复因硬件实现中占空比限制而缩减的电压源逆变器（VSI）最大线性调制范围。死区时间和自举栅极驱动电路是导致高调制范围内VSI非线性运行的主要原因，该方法有效解决了这一问题。

解读: 该技术直接优化了逆变器的调制算法，对于阳光电源的核心产品线（组串式及集中式光伏逆变器）具有重要意义。通过在硬件限制（如死区时间、驱动电路）下恢复线性调制范围，该方法能有效提升逆变器在高功率输出时的电压利用率和输出波形质量，减少谐波畸变。在阳光电源追求高功率密度和高效率的研发背景下，该算法可集成至iS...

Donggeon Chae · Wanyeong Jung · Kihyun Kim · Wonil Seok 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月

碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）等宽禁带（WBG）器件凭借高开关频率和高功率密度优势，广泛应用于高压电力电子系统。然而，多器件并联系统面临源极电压波动大及驱动电路可靠性挑战。本文提出一种基于晶闸管结构的解调电路，旨在提升驱动可靠性并有效抑制短路电流。

解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心产品竞争力。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和更高电压等级（如1500V/2000V系统）演进，SiC器件的应用已成主流。该解调电路提出的短路电流抑制技术，能显著提升驱动电路在极端工况下的鲁棒性，有效降低功率模块失效风险。建议研发团队...

Hyun-Bin Jo · Seung-Ho Song · Seung-Hee Lee · Hong-Je Ryoo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月

本文开发了一种用于产生高重复频率脉冲的固态脉冲功率调制器。针对等离子体源离子注入、沉积及类金刚石碳涂层等应用需求，该调制器实现了高压与高频脉冲的精确控制，重点解决了高压MOSFET栅极驱动电路的设计挑战，以满足高重复频率下的开关性能与可靠性要求。

解读: 该研究聚焦于高压、高频开关驱动技术，对阳光电源的功率器件应用具有参考价值。虽然目前光伏逆变器和储能PCS（如PowerTitan）主要采用IGBT或SiC模块，开关频率尚未达到200kHz量级，但随着宽禁带半导体（SiC/GaN）在下一代高功率密度逆变器中的普及，栅极驱动电路在高频下的抗干扰、低延迟...

Jian Chen · Jianping Xu · Wensheng Song · Quanming Luo 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月

由于开关速度极快，氮化镓（GaN）器件比硅MOSFET更容易产生严重的开关振荡。不同于硅和碳化硅器件，GaN器件的栅极电压额定值较低（通常驱动电压为5V，最大额定值仅为6V）。本文提出了一种具有钳位功能的栅极驱动电路，以有效抑制GaN器件的栅源电压振荡，确保其在高速开关过程中的可靠性。

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。该文献提出的栅极电压钳位技术，直接解决了GaN器件在高速开关过程中因电压过冲导致的栅极击穿风险，对提升阳光电源户用逆变器及电动汽车充电桩产品的可靠性具有重要参考价值。建议研发团队在下一代高频化...

Young-Dal Lee · Dongmin Kim · Seung-Hyun Choi · Gun-Woo Moon 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月

本文提出了一种新型双向开关无桥功率因数校正（PFC）变换器。该拓扑结构简单、控制便捷，通过优化整流二极管的反向恢复特性，显著提升了在高功率应用场景下的转换效率，解决了传统无桥PFC中浮地驱动带来的复杂性问题。

解读: 该研究聚焦于高效率PFC拓扑优化，对阳光电源的户用及工商业光伏逆变器、电动汽车充电桩产品线具有参考价值。在充电桩及户用逆变器前端，提升PFC级的效率是降低整体损耗、减小散热器体积的关键。该拓扑通过简化驱动电路降低了设计复杂度，有助于提升产品功率密度。建议研发团队关注其在宽禁带半导体（如SiC/GaN...

Shinan Wang · Xizheng Guo · Kai Li · Yongjie Yin 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月

本文提出了一种创新的SiC MOSFET瞬态行为模型，旨在实现电力电子变换器的小步长实时仿真（RTS）。该模型将MOSFET表示为等效电导，并考虑了开关结电容及栅极驱动电路对开关瞬态行为的影响，显著提升了仿真精度与效率。

解读: 随着阳光电源在组串式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统中大规模应用SiC功率器件，提升功率模块的研发效率与可靠性至关重要。该模型通过FPGA实现高精度实时仿真，能够有效辅助研发团队在产品设计阶段精确评估SiC器件的开关损耗与电磁干扰（EMI）特性，缩短开发周期。建议将此仿...

Yee-Chyan Tan · Harikrishnan Ramiah · Sharifah Fatmadiana Wan Muhamad Hatta · Nai Shyan Lai 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月

本文提出了一种无输出电容的低压差线性稳压器（OCL-LDO），结合了混合推挽缓冲器。该缓冲器实现了动态自适应偏置推挽栅极驱动电路，无需复杂的补偿电路和外部负载电容即可实现稳定性。该LDO可在0-30mA负载电流范围内工作。

解读: 该技术属于集成电路电源管理领域，主要应用于芯片级的电压调节。对于阳光电源而言，该技术与光伏逆变器、储能系统及充电桩内部的控制板卡电源设计具有一定关联。在追求高功率密度和小型化的趋势下，采用无输出电容的LDO设计有助于减小控制板的PCB面积并提升可靠性。建议研发团队关注其在辅助电源模块中的应用，以优化...

作者未知 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年5月

由并联的硅（Si）绝缘栅双极型晶体管（IGBT）和碳化硅（SiC）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）组成的混合开关（HyS），近年来因其高效率和低成本而受到越来越多的关注。然而，由于器件特性的独特表现和差异，HyS 在运行过程中产生的串扰会显著降低系统可靠性。为解决串扰问题，本文分析了 HyS 中的串扰效应，并建立了 HyS 的串扰模型。设计了一种栅极驱动电路来抑制 HyS 中的串扰，并详细阐述了其工作原理。该驱动电路简化了硬件设计，同时有效解决了 HyS 中的串扰问题。L...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项Si/SiC混合开关的有源串扰抑制技术具有重要的战略价值。当前光伏逆变器和储能变流器正面临效率提升与成本控制的双重压力，纯SiC方案虽然性能优异但成本居高不下，而Si IGBT与SiC MOSFET并联的混合开关方案恰好提供了一条兼顾性能与经济性的技术路径。 该论文针...

Ji Shu · Jiahui Sun · Xinke Wu · Kevin J. Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月

主流肖特基型 p - GaN 栅极高电子迁移率晶体管（HEMT）的栅极端子，由于其安全工作的栅极电压裕量较窄，在快速开关瞬态过程中特别容易受到栅极电压振铃的影响。在这项工作中，提出了一种具有扩展栅极电压裕量和抑制栅极回路振荡/振铃的新型栅极驱动电路。该新设计基于一种动态两阶段导通过程，由一个 GaN 横向场效应整流器（L - FER） - 电阻对实现，该对可以根据实时栅极电压自适应地调整栅极充电速度，在初始导通阶段实现快速充电，而在栅极接近完全导通时实现缓慢充电。后一阶段有效地抑制了栅极回路振荡...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对GaN HEMT的动态两级栅极驱动技术具有重要的战略价值。该技术通过GaN横向场效应整流器与电阻对的自适应组合，实现了栅极电压的动态调控，既保证了快速开关又避免了栅极过应力，这直接契合我司在高功率密度逆变器和储能变流器领域的核心技术需求。 在光伏逆变器应用中，Ga...