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变压器漏感解析模型对比：精度与计算效率
Comparison of Analytical Models of Transformer Leakage Inductance: Accuracy Versus Computational Effort
Richard Schlesinger · Jurgen Biela · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
变压器漏感模型对于隔离型变换器的优化设计至关重要。本文对比了多种解析漏感模型，评估了其在计算精度与计算效率方面的表现，旨在为电力电子变换器的快速优化设计提供参考依据。
解读: 漏感是影响隔离型DC-DC变换器（如阳光电源ST系列PCS、PowerTitan储能系统中的双向DC-DC环节）性能的关键参数，直接决定了软开关范围、效率及电磁兼容性。该研究提供的快速解析模型，能显著提升阳光电源在研发阶段对高频变压器设计的迭代速度，减少对耗时有限元仿真（FEA）的过度依赖。建议研发...
带气隙箔绕电感的频率相关电感与绕组损耗模型
Frequency-Dependent Inductance and Winding Loss Model for Gapped Foil Inductors
Thomas Ewald · Jurgen Biela · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
为全面优化高频箔绕电感，精确计算由中心柱气隙引起的二维磁场边缘效应导致的电感增加及附加涡流损耗至关重要。本文提出了一种解析模型，能够准确计算带气隙箔绕电感的电感值及附加涡流损耗。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心功率变换技术。在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中，高频磁性元件的体积与效率是提升功率密度的关键。该解析模型能有效指导研发人员在设计阶段精确评估气隙边缘效应带来的损耗，从而优化电感设计，降低温升，提升整机效率。特别是在高频...
解析混合准三维变压器漏感模型
Analytical Hybrid Quasi-3D Transformer Leakage Inductance Model
Richard Schlesinger · Thomas Ewald · Juergen Biela · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
针对隔离型变换器设计，本文提出了一种适用于E/U/ER/UR型磁芯的解析混合准三维（HQ3D）漏感模型。该模型通过组合各绕组区域的最优子模型，实现了对变压器漏感的快速、精确计算，为优化变换器设计提供了高效的理论工具。
解读: 变压器漏感是影响隔离型DC-DC变换器（如DAB、LLC）效率和功率密度的关键参数。阳光电源的储能系统（PowerTitan、PowerStack）及组串式逆变器中广泛应用了高频隔离技术。该HQ3D模型能够显著提升研发阶段对变压器漏感的预测精度，减少样机迭代次数，从而优化PCS的功率密度和转换效率。...
寄生振荡对宽禁带器件开关损耗贡献的评估
Evaluation of Switching Loss Contributed by Parasitic Ringing for Fast Switching Wide Band-Gap Devices
Zheyu Zhang · Ben Guo · Fei Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年9月
宽禁带（WBG）器件在高速开关过程中常伴随寄生振荡，这在高频应用中会显著增加开关损耗。本文研究了桥臂配置下寄生振荡对WBG器件开关损耗的影响，并建立了一个考虑寄生参数的分析模型，旨在准确评估和优化高频电力电子变换器的效率。
解读: 该研究对阳光电源的核心业务至关重要。随着SiC等宽禁带器件在组串式光伏逆变器和PowerTitan系列储能变流器（PCS）中的广泛应用，开关频率的提升是实现产品高功率密度和小型化的关键。然而，寄生振荡带来的额外损耗和电磁干扰（EMI）是设计难点。本文提出的分析模型可指导研发团队在PCB布局和驱动电路...
基于数据手册的GaN HEMT全特性解析模型及死区时间优化
An Accurate Datasheet-Based Full-Characteristics Analytical Model of GaN HEMTs for Deadtime Optimization
作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 日期未知
氮化镓（GaN）HEMT凭借高效率和高功率密度成为新一代电力电子系统的核心。由于其独特的反向导通特性，GaN器件的反向压降远高于传统二极管，导致死区损耗显著。本文提出了一种基于数据手册的GaN HEMT全特性解析模型，旨在实现死区时间的精确优化，从而提升转换器效率。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能产品中对高功率密度和高效率的极致追求，GaN器件的应用前景广阔。该模型通过数据手册即可实现死区时间的精确优化，能够有效降低GaN基拓扑在开关过程中的损耗，提升产品能效。建议研发团队在开发下一代高频紧凑型组串式逆变器或微型逆变器时，引入该解析模型以优化驱动策略，...
并联SiC MOSFET不平衡开关电流与损耗的定量分析模型
A Quantitative Analytical Model of Paralleled SiC MOSFETs for Calculating Unbalanced Switching Currents and Energy
Jianwei Lv · Cai Chen · Yiyang Yan · Baihan Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
并联SiC MOSFET间的不均匀动态电流会导致开关损耗失衡，影响电路可靠性。本文提出了一种定量评估并联SiC MOSFET开关过程中动态电流不平衡的分析模型，旨在解决现有建模方法在精度与计算复杂度方面的挑战，为电力电子电路的设计与应用提供理论支撑。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的高功率密度产品设计。在PowerTitan储能系统及大功率组串式/集中式光伏逆变器中，SiC MOSFET的并联应用是提升效率和减小体积的关键。该定量模型能够帮助研发团队在设计阶段精确评估电流不平衡带来的热应力分布，优化驱动电路布局与参数匹配，从而提升功率模块在极端工况下的...
氮化镓基同步升压变换器的死区效应及最优死区选择分析模型
Deadtime Effect on GaN-Based Synchronous Boost Converter and Analytical Model for Optimal Deadtime Selection
Di Han · Bulent Sarlioglu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
氮化镓（GaN）功率器件凭借低损耗和高开关速度优于传统硅器件。然而，在高频运行下，若死区时间设置不当，会产生显著的死区损耗。本文提出了一种针对GaN HEMT变换器的死区效应分析模型，旨在通过优化死区时间提升变换器效率。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型储能PCS中对高功率密度和高频化需求的提升，GaN器件的应用成为技术演进的重要方向。本文提出的死区优化模型对于提升高频DC-DC变换级的效率至关重要，有助于降低散热设计难度，减小磁性元件体积。建议研发团队在开发下一代高频紧凑型户用储能系统及微型逆变器时，引入该分析模...
单层共模电感通用分析模型
A General Analytical Model of Single-Layer Common-Mode Chokes
Qiao Li · Biyan Xie · Yechi Zhang · Jun Ma 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
准确建模共模（CM）电感对于EMI滤波器的设计与优化至关重要。本文指出了常用分析模型在应用于CM电感时存在显著误差的局限性，并提出了一种更全面、精确的分析模型，通过考虑时变电场等因素修正了这些误差。
解读: 共模电感是阳光电源光伏逆变器、储能PCS及充电桩产品中EMI滤波电路的核心组件。随着产品功率密度不断提升，高频开关带来的电磁干扰（EMI）问题日益突出。该模型通过更精确的参数建模，有助于研发团队在设计阶段更准确地预测滤波器性能，减少样机调试次数，缩短研发周期。建议在组串式逆变器和PowerTitan...
基于解析模型的MOSFET驱动
缓冲）电路振荡研究
Buket Turan Azizoglu · Haldun Karaca · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年9月
本文提出了一种基于MOSFET数据手册的解析模型，并开发了MATLAB仿真代码，用于分析容性负载下MOSFET驱动电路的输出振荡。研究重点关注高电平到低电平的转换过程，探讨了栅极驱动电阻、PCB布线寄生参数等因素对振荡的影响。
解读: 该研究对于提升阳光电源组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统中的功率模块驱动设计具有重要参考价值。在高速开关应用中，驱动电路的振荡直接影响功率器件（如SiC/IGBT）的开关损耗、电磁兼容性（EMC）及长期可靠性。通过该解析模型，研发团队可在设计阶段快速评估PCB布局寄生参...
多相隔离式中频DC-DC变换器的分析模型
Analytical Models of Multiphase Isolated Medium-Frequency DC–DC Converters
Asier Garcia-Bediaga · Irma Villar · Alejandro Rujas · Ion Etxeberria-Otadui 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年4月
本文提出了针对多相隔离式DC-DC拓扑的参数化分析方程，涵盖了五种多相隔离变换器模型并评估了其精度。基于这些模型，文章对多种高功率变换器拓扑进行了深入对比分析，旨在确定最优的拓扑结构。
解读: 该研究对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大功率光伏逆变器至关重要。多相隔离DC-DC变换器是实现高功率密度、高效率能量转换的核心，通过文中提出的参数化分析模型，研发团队可更精准地优化变换器设计，降低损耗并提升系统可靠性。特别是针对中频隔离技术，该模型有助于优化变...
研究碳化硅MOSFET与肖特基二极管硬关断开关动态的分析模型
Analytical Model to Study Hard Turn-off Switching Dynamics of SiC mosfet and Schottky Diode Pair
Shamibrota Kishore Roy · Kaushik Basu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
SiC MOSFET的快速开关瞬态可能导致振荡、误导通、器件应力增大及电磁干扰。为优化布局与驱动设计，本文提出了一种能够捕捉SiC MOSFET与SiC肖特基二极管（SBD）硬关断开关动态的分析模型。
解读: 该研究对于阳光电源的核心产品线（如组串式光伏逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器）具有极高的应用价值。随着公司产品向高功率密度、高效率方向演进，SiC器件已成为主流选择。该分析模型有助于研发团队在设计阶段精确预测开关过程中的电压电流应力，从而优化驱动电路布局，有效抑制电磁干扰（EMI）并...
中频变压器空心铜绕组交流损耗的全解析模型
The Full-Analytical Model of AC Loss for Hollow Copper Winding in Medium Frequency Transformer
Xuan Guo · Zedong Zheng · Chi Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
中频变压器中使用的空心铜绕组不仅能降低损耗，还能通过内部通冷却液提高散热效率。本文针对该绕组的高频交流损耗进行了建模，通过将结构复杂的矩形空心铜绕组分解为三个并联的实心铜导体，实现了损耗的精确计算。
解读: 该研究对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大功率光伏逆变器中的中频变压器设计具有重要参考价值。随着功率密度提升，变压器热管理成为瓶颈，空心铜绕组结合液冷技术是实现高功率密度设计的关键路径。该解析模型能辅助研发团队在设计阶段快速评估损耗，优化变压器结构，提升系统整体效...
高压IGBT载流子复合关断瞬态解析模型
An Analytical Carrier Recombination Turn-Off Transient Model for High-Voltage IGBTs
Zhiyuan Zhang · Hengxin He · Kejie Li · Nianwen Xiang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
本文针对高压IGBT在铁路牵引、柔性直流输电及风力发电等领域的应用，提出了一种基于开关瞬态机制的关断过程解析模型。该模型深入分析了载流子复合对关断特性的影响，为高压功率器件的瞬态建模提供了理论支撑。
解读: 该研究对阳光电源的核心业务具有重要意义。高压IGBT是阳光电源集中式光伏逆变器、风电变流器及大型储能系统（如PowerTitan系列）中的核心功率半导体器件。通过建立精确的关断瞬态解析模型，研发团队可以更准确地预测器件在极端工况下的损耗与应力，从而优化驱动电路设计，提升逆变器和PCS的转换效率。此外...
非穿通型平面IGBT芯片在宽电压范围内PETT振荡的解析公式
An Analytical Formula for the PETT Oscillation Over a Wide Voltage Range in NPT Planar IGBT Chips
Zhonghao Dongye · Jiayu Fan · Yu Xiao · Tianchen Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
等离子体提取渡越时间（PETT）振荡属于负阻振荡，其特性随运行条件变化显著，并直接影响IGBT的电磁干扰（EMI）水平。本文针对非穿通型（NPT）平面IGBT，建立了一个适用于宽电压范围的时域PETT振荡解析模型，为功率器件的电磁兼容性设计提供了理论支撑。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线（如集中式光伏逆变器、大功率储能变流器PowerTitan及风电变流器）具有重要参考价值。这些产品广泛使用高压IGBT模块，PETT振荡引起的电磁干扰是导致EMI测试不合格及驱动电路误触发的常见原因。通过该解析模型，研发团队可在设计阶段更精准地预测IGBT在宽电压工况下的...
硅超结MOSFET与碳化硅肖特基二极管对的详细分析开关瞬态模型
A Detailed Analytical Switching Transient Model for Silicon Superjunction MOSFET and SiC Schottky Diode Pair
Manish Mandal · Shamibrota Kishore Roy · Kaushik Basu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
硅超结MOSFET（Si SJMOS）与碳化硅肖特基二极管（SiC SBD）组合因高可靠性和性价比，常用于单相PFC应用。本文针对Si SJMOS与宽禁带器件在开关动态上的差异，提出了一种改进的分析模型，用于深入研究其开关瞬态过程。
解读: 该研究对于阳光电源的户用光伏逆变器及充电桩产品线具有重要参考价值。在单相PFC电路中，Si SJMOS与SiC SBD的混合应用是平衡成本与效率的关键方案。通过该分析模型，研发团队能更精确地预测开关损耗与电磁干扰（EMI），从而优化PCB布局与驱动电路设计。建议在户用组串式逆变器及充电桩的功率模块设...
低压eGaN HEMT开关过程分析模型及损耗计算
An Analytical Switching Process Model of Low-Voltage eGaN HEMTs for Loss Calculation
Kangping Wang · Xu Yang · Hongchang Li · Huan Ma 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
本文提出了一种改进的解析开关过程模型，用于计算低压增强型氮化镓高电子迁移率晶体管（eGaN HEMT）的开关损耗。针对eGaN HEMT开关速度快、寄生电感极小等区别于传统硅MOSFET的特性，该模型提供了更精确的损耗评估方法。
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器件的应用前景广阔。该模型能够精确评估GaN器件在高速开关下的损耗，有助于优化逆变器及DC-DC变换器的热设计与效率。建议研发团队将其应用于iSolarCloud平台下的功率模块仿真工具中，以指导下一代高频、高效率户用逆变...
实心导线或利兹线绕组热阻的通用分析模型
General Analytical Model for the Thermal Resistance of Windings Made of Solid or Litz Wire
Michael Jaritz · Andre Hillers · Juergen Biela · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年1月
本文提出了一种用于建模实心导线或利兹线绕组热阻的分析方法，并通过实验进行了验证。此外，针对利兹线绕组提出了一种考虑绞合节距的扩展数值方法。该模型能够描述任意导线排列方式下的热阻，为电力电子磁性元件的热设计提供了理论支撑。
解读: 磁性元件（电感、变压器）是阳光电源光伏逆变器、储能PCS及风电变流器的核心损耗与发热部件。该研究提出的通用热阻分析模型，能够精确预测不同绕组结构下的温升，对于优化PowerTitan/PowerStack储能变流器及组串式逆变器中高功率密度磁性元件的设计至关重要。通过该模型，研发团队可在设计阶段快速...
考虑动态传输特性和Qgd的SiC MOSFET精确解析开通损耗模型
Accurate Analytical Switching-On Loss Model of SiC MOSFET Considering Dynamic Transfer Characteristic and Qgd
Zezheng Dong · Xinke Wu · Hongyi Xu · Na Ren 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
碳化硅（SiC）器件助力电力电子设备实现小型化与高效化，但散热设计成为系统设计的关键。本文提出了一种基于数据手册参数的SiC MOSFET解析开通损耗模型，通过考虑动态传输特性和栅漏电荷（Qgd）的影响，实现了对功率损耗的精确评估，为优化散热设计及提升系统功率密度提供了理论支撑。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线具有极高价值。随着公司组串式逆变器和PowerTitan系列储能系统向高功率密度演进，SiC器件的应用日益广泛。该解析模型能显著提升研发阶段对SiC MOSFET损耗的预测精度，从而优化散热器选型与PCB布局，降低系统体积与成本。建议将该模型集成至iSolarCloud的...
构建结合不同调制策略的双有源桥
DAB）共模分析模型
Yu Yan · Yang Huang · RuiRui Chen · Hua Bai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
本文针对双有源桥（DAB）变换器，研究了单移相（SPS）、双移相（DPS）和三移相（TPS）等调制策略。在优化效率、消除无功功率及降低电流应力的基础上，重点建立了DAB变换器的共模（CM）分析模型，为解决高频变换器中的电磁干扰问题提供了理论基础。
解读: DAB变换器是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流充电桩核心DC-DC级的主流拓扑。该研究建立的共模分析模型对于优化高功率密度储能变流器（PCS）的电磁兼容（EMC）设计至关重要。通过深入理解不同调制策略（SPS/DPS/TPS）下的共模噪声特性，研发团队可在设计阶...
多驱动系统中直流母线电容纹波电流的优化调制策略
Optimal Modulation Strategy for Ripple Current Reduction of DC-Link Capacitor in Multidrive Systems
Bo Yao · Zhongting Tang · Dinesh Kumar · Haoran Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
本文提出了一种显著降低多驱动系统直流母线电容纹波电流的调制方法。该方法基于推导出的直流侧并联多驱动器电容纹波电流解析模型，深入分析了负载、功率因数、调制比及开关频率等参数对纹波电流的影响，旨在通过优化调制策略提升系统性能。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心产品线，如PowerTitan/PowerStack储能系统及大型组串式逆变器。在多机并联或多模块储能系统中，直流母线电容是影响系统寿命和可靠性的关键瓶颈。通过该优化调制策略，可有效降低电容纹波电流，从而减小电容体积、降低温升并延长使用寿命，这对提升阳光电源产品的功率密...
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