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一种用于6.78 MHz应用的同步整流方法
A Synchronous Rectification Method for 6.78 MHz Applications
Israel Yepez Lopez · Jiasheng Huang · Drazen Dujic · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
随着氮化镓(GaN)器件的发展,高频开关技术在感应电能传输等领域展现出巨大潜力。本文提出了一种针对6.78 MHz超高频应用的同步整流方法,旨在解决传统整流方案在高频下的损耗问题,提升功率变换效率。
解读: 该技术主要涉及超高频功率变换,虽然目前阳光电源的主流光伏逆变器和储能PCS(如PowerTitan系列)工作频率较低,但随着电力电子技术向高功率密度方向演进,GaN器件的应用是未来提升产品效率和减小体积的关键。建议研发团队关注该同步整流方法在小型化辅助电源或未来高频充电桩模块中的应用潜力,以进一步优...
一种基于寄生参数的宽带且易于集成的GaN器件开关电流测量方法
A High-Bandwidth and Easy-to-Integrate Parasitics-Based Switching Current Measurement Method for Fast GaN Devices
作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 日期未知
氮化镓(GaN)器件的高开关速度推动了电力电子变换器向兆赫兹频率发展,但也给开关电流测量带来了巨大挑战。传统测量方法存在带宽不足或改变电路布局电感的问题。本文提出了一种基于寄生参数的电流测量方法,实现了高带宽且对电路布局影响极小,有效提升了GaN器件开关性能的评估精度。
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要求的提升,GaN器件的应用成为技术演进的重要方向。该测量方法能够精准捕捉GaN高速开关过程中的电流波形,有助于研发团队优化驱动电路设计,降低开关损耗与电磁干扰。建议在下一代高频化、小型化逆变器及微型逆变器研发中引入该测试技术,以提升功率模块...
高频LLC谐振变换器中氮化镓器件的研究
Investigation of Gallium Nitride Devices in High-Frequency LLC Resonant Converters
Weimin Zhang · Fred Wang · Daniel J. Costinett · Leon M. Tolbert 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
本文研究了氮化镓(GaN)器件在高频LLC谐振变换器中的应用优势。GaN器件凭借超快的开关速度和极低的导通电阻,能显著提升变换器效率。文中定量评估了GaN器件对变换器性能的优化潜力,并探讨了器件特性与变换器设计之间的关系。
解读: GaN作为第三代半导体技术,是阳光电源实现产品高功率密度和高效率的关键路径。在户用光伏逆变器及小型储能变流器(PCS)中,采用GaN器件替代传统硅基MOSFET,可显著减小磁性元件体积,提升整机功率密度,符合当前户用产品轻量化、小型化的趋势。建议研发团队重点关注GaN在高频LLC拓扑中的驱动电路设计...
基于开通延迟的共源共栅GaN器件在线结温提取
Online Junction Temperature Extraction for Cascode GaN Devices Based on Turn-On Delay
Zhebie Lu · Francesco Iannuzzo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
本文提出了一种创新的共源共栅(Cascode)氮化镓(GaN)器件在线结温监测方法,首次将开通延迟作为温度敏感电参数(TSEP)。文章详细分析了开通过程,推导了开通延迟的表达式,并明确了影响因素,为高频功率变换器的热管理提供了新思路。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及高功率密度充电桩领域对高频化、小型化的追求,GaN器件的应用日益广泛。该研究提出的基于开通延迟的在线结温监测技术,能够有效提升功率模块的可靠性评估精度,降低冗余设计成本。建议在阳光电源的户用逆变器及小型化充电桩研发中,探索将此算法集成至iSolarCloud智能运维平台...
基于氮化镓的全桥变换器PCB寄生电容损耗研究
Research on Losses of PCB Parasitic Capacitance for GaN-Based Full Bridge Converters
Wuji Meng · Fanghua Zhang · Guangdong Dong · Jianping Wu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
宽禁带半导体器件的应用提升了功率变换器的开关频率与功率密度,但PCB寄生参数的影响随之凸显,导致性能下降及额外损耗。本文重点研究了PCB寄生电容引起的额外损耗,为高频功率电路设计提供了理论支撑。
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要求的提升,GaN器件的应用日益广泛。PCB寄生参数在高频开关工况下对效率和EMI性能影响显著。本研究对于优化阳光电源新一代高频组串式逆变器及微型逆变器的PCB布局设计具有重要参考价值,有助于降低高频损耗,提升整机效率。建议研发团队在后续设计...
一种用于检测快速GaN器件开关电流的高带宽集成电流测量方法
A High-Bandwidth Integrated Current Measurement for Detecting Switching Current of Fast GaN Devices
Kangping Wang · Xu Yang · Hongchang Li · Laili Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年7月
氮化镓(GaN)器件凭借优异的开关性能适用于高频功率变换器。为充分发挥其性能,需深入研究开关特性,这要求高精度的开关电流测量。然而,GaN器件开关速度极快且对寄生参数敏感,传统的测量方法难以满足需求,本文提出了一种高带宽集成电流测量方案以解决该问题。
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功率密度要求的不断提升,GaN器件的应用成为技术演进的关键方向。该文献提出的高带宽电流测量技术,能够有效解决GaN器件在快速开关过程中的电流采样难题,有助于优化驱动电路设计并降低寄生参数影响。建议研发团队在下一代高频化、小型化户用逆变器及微型逆变器开发...
GaN器件的持续振荡建模及其定量抑制方法
The Sustained Oscillation Modeling and Its Quantitative Suppression Methodology for GaN Devices
Jian Chen · Quanming Luo · Yuqi Wei · Xinyue Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
氮化镓(GaN)器件因优异性能在电力电子中应用广泛,但其低寄生参数和高开关速度导致系统更易产生不稳定性。本文针对GaN器件特有的持续振荡问题进行建模,并提出定量抑制方法,以解决由此引发的电压过冲及系统失效风险。
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器件的应用成为技术演进的重要方向。该研究提出的振荡建模与抑制方法,能有效解决GaN器件在高频开关下的电磁干扰与电压应力问题,提升产品可靠性。建议研发团队在下一代高频化户用逆变器及便携式储能产品的驱动电路设计中,引入该定量抑...
氮化镓功率器件的稳定性、可靠性与鲁棒性综述
Stability, Reliability, and Robustness of GaN Power Devices: A Review
Joseph Peter Kozak · Ruizhe Zhang · Matthew Porter · Qihao Song 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
氮化镓(GaN)器件在提升电力电子设备的效率、频率及功率密度方面具有革命性意义。然而,其材料特性、器件架构及物理机制与硅(Si)和碳化硅(SiC)存在显著差异,导致了独特的稳定性、可靠性及鲁棒性挑战。本文系统梳理了GaN器件面临的关键技术瓶颈与失效机理。
解读: GaN器件是实现阳光电源下一代高频、高功率密度逆变器及充电桩产品的关键技术路径。随着户用光伏逆变器和电动汽车充电桩向轻量化、小型化发展,GaN的应用能显著降低开关损耗并提升系统效率。建议研发团队重点关注GaN在高温、高压环境下的长期可靠性评估,特别是针对iSolarCloud平台下的运行数据进行失效...
基于GaN的全桥逆变器控制电路高dv/dt噪声建模与抑制
High dv/dt Noise Modeling and Reduction on Control Circuits of GaN-Based Full Bridge Inverters
Wuji Meng · Fanghua Zhang · Zirui Fu · Guangdong Dong · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年12月
宽禁带半导体器件凭借优异特性实现了更高的开关频率与速度,但超快开关过程导致电力电子系统中产生严重的高dv/dt噪声。该噪声通过电容耦合干扰栅极驱动器及控制电路,影响系统稳定性。本文针对GaN基全桥逆变器,研究了高dv/dt诱导的共模噪声建模及抑制方法。
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功率密度要求的不断提升,GaN等宽禁带半导体器件的应用成为技术演进的关键。本文研究的高dv/dt噪声抑制技术,对于提升公司新一代高频化、小型化逆变器及充电桩产品的电磁兼容性(EMC)设计至关重要。通过优化控制电路的布局与抗干扰设计,可以有效降低高频开关...
基于反向耦合电感的高频高效GaN基交错CRM双向Buck/Boost变换器
High-Frequency High-Efficiency GaN-Based Interleaved CRM Bidirectional Buck/Boost Converter with Inverse Coupled Inductor
Xiucheng Huang · Fred C. Lee · Qiang Li · Weijing Du · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年6月
本文提出了一种基于GaN器件的高频高效交错临界电流模式(CRM)双向Buck/Boost变换器,并引入反向耦合电感。利用GaN器件低开关损耗和驱动损耗的特性,将开关频率提升至兆赫兹(MHz)范围,显著减小了无源元件的体积。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统(如PowerStack、PowerTitan)及户用光伏逆变器具有重要参考价值。通过引入GaN器件与反向耦合电感技术,可显著提升DC-DC环节的功率密度,减小储能PCS的体积与重量,降低系统成本。建议研发团队关注该拓扑在兆赫兹高频化应用中的电磁兼容(EMC)设计及散热管理...
基于di/dt传感器的GaN器件过温保护电路
Overtemperature Protection Circuit for GaN Devices Using a di/dt Sensor
Mohammad H. Hedayati · Jianjing Wang · Harry C. P. Dymond · Dawei Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
功率半导体器件存在结温限制,但在运行的变换器中直接测量密封器件内部温度较为困难。本文提出一种利用温度敏感的电气特性进行温度推断的方法,以GaN器件为例,通过观测其开通时的最大电流斜率(di/dt)来实现过温保护。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及微型逆变器中对高功率密度要求的提升,GaN器件的应用日益广泛。由于GaN器件对热应力极其敏感,传统的外部热敏电阻难以实时反映结温。该技术通过监测di/dt实现过温保护,无需额外传感器,有助于提升阳光电源户用逆变器及充电桩产品的可靠性与功率密度。建议研发团队评估该方案在下...
面向电动汽车的700 kHz氮化镓辅助电源模块功率密度优化
Power Density Optimization of 700 kHz GaN-Based Auxiliary Power Module for Electric Vehicles
Adhistira M. Naradhipa · Sangjin Kim · Daeki Yang · Sewan Choi 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
本文提出了一种基于氮化镓(GaN)器件的1.8 kW电动汽车辅助电源模块(APM)。文章详细介绍了采用PCB平面磁性元件的高频移相全桥电流倍流整流器设计流程,并对高频PWM变换器的漏感进行了深入分析,旨在实现高功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。随着充电桩向高功率密度和小型化演进,基于GaN的高频变换技术是提升辅助电源效率与减小体积的关键。文中提到的PCB平面磁性元件设计及漏感优化方法,可直接应用于阳光电源充电桩内部辅助电源的迭代升级,有助于降低整机重量与成本,提升产品竞争力。同时,该高...
基于氮化镓的三模智能固态断路器在低压直流电网中的应用
GaN-Based Tri-Mode Intelligent Solid-State Circuit Breakers for Low-Voltage DC Power Networks
Yuanfeng Zhou · Risha Na · Yanjun Feng · Zheng John Shen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
本文探讨了基于氮化镓(GaN)器件的“iBreaker”智能固态断路器设计。通过利用GaN器件低导通电阻的特性,结合新型拓扑与控制技术,实现了针对低压(<1000V)直流电网的高效保护方案,旨在解决传统机械断路器响应慢的问题,提升直流配电系统的安全性与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的户用及工商业储能系统(如PowerStack、PowerTitan)具有重要参考价值。随着直流微电网和储能系统内部直流侧电压等级的提升,传统机械开关在快速故障切断和电弧抑制方面面临挑战。引入GaN基固态断路器技术,可显著提升直流侧保护的响应速度与可靠性,减小保护模块体积。建议研发团...
面向更高直流母线电压应用的新型非对称六相开绕组永磁同步电机驱动器的拓扑与电压平衡控制
Topology and Voltage-Balancing Control of Novel Asymmetrical Six-Phase OEW-PMSM Drives Toward Higher DC-Link Voltage Applications
Shusen Ni · Lie Xu · Chi Li · Zedong Zheng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
本文提出了一种用于非对称六相开绕组永磁同步电机(PMSM)的三级串联直流母线逆变器。该方案旨在解决碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)器件的电压限制问题,降低高直流母线电压系统中的局部放电风险,适用于中压直流系统。文中还提出了一种电压控制算法以实现母线电压平衡。
解读: 该研究关注高压直流母线下的多电平拓扑与宽禁带半导体应用,对阳光电源的电力电子技术储备具有参考价值。虽然文章侧重于电机驱动,但其提出的三级串联直流母线拓扑及电压平衡控制策略,可为阳光电源在大型地面光伏电站的高压组串式逆变器(如1500V/2000V系统)以及大功率储能变流器(PCS)的拓扑优化提供思路...
基于GaN器件的MagCap DC-DC变换器:设计考量与准谐振运行
MagCap DC–DC Converter Utilizing GaN Devices: Design Consideration and Quasi-Resonant Operation
Jong-Won Shin · Masanori Ishigaki · Ercan M. Dede · Jae Seung Lee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年3月
本文提出了一种利用GaN半导体器件的MagCap DC-DC变换器,旨在提升车载电源系统的效率与模块化水平。该拓扑结构类似于反激变换器,但所有开关管均能实现软开关。文章针对变压器和电容提出了设计指南,综合考虑了导通损耗及开关管的电压应力。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩及储能系统(如PowerStack/PowerTitan中的DC-DC环节)具有重要参考价值。GaN器件的应用能显著提升变换器的功率密度和效率,符合公司产品向小型化、高频化发展的趋势。建议研发团队关注该拓扑的软开关特性,评估其在车载充电模块或小型化储能PCS中的应用潜...
半桥应用中级联GaN器件误导通的定量模型评估与抑制
Quantitative Model-Based False Turn-on Evaluation and Suppression for Cascode GaN Devices in Half-Bridge Applications
Tianhua Zhu · Fang Zhuo · Fangzhou Zhao · Feng Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年10月
由于高开关频率和快速切换速度,氮化镓(GaN)器件易发生误导通现象,导致开关损耗增加、直通甚至持续振荡。目前针对增强型GaN的研究较多,但针对级联(Cascode)结构GaN器件的误导通研究尚显不足。本文提出了基于定量模型的评估方法及抑制策略。
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功率密度要求的不断提升,GaN器件的应用成为关键趋势。级联GaN器件在提高开关频率、降低损耗方面具有显著优势。本文提出的误导通定量评估模型,可直接指导阳光电源研发团队在设计高频功率模块时,优化驱动电路布局与参数匹配,有效规避高频下的直通风险。建议将此评...
基于GaN器件输出电容
Coss)老化原位检测的DC-DC变换器健康状态评估
Samantha K. Murray · Tudor Sigmund · Sara S. Zia · Olivier Trescases · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
本文提出了一种在DC-DC变换器运行期间原位检测GaN器件健康状态(SOH)的方法。通过监测GaN器件在大信号下的输出电容(Coss)变化,实现对器件老化程度的实时评估,从而预测潜在失效,提升系统可靠性。该方法解决了现有文献中GaN老化指标难以在实际运行中测量的难题。
解读: 随着阳光电源在户用光伏及小型工商业储能产品中对高功率密度要求的提升,GaN等宽禁带半导体器件的应用前景广阔。该研究提出的原位Coss监测技术,可直接应用于阳光电源的微型逆变器或高频DC-DC变换器模块中。通过在iSolarCloud智能运维平台集成此类健康状态评估算法,可实现对核心功率器件的预防性维...
用于GaN器件串扰抑制且具有低反向导通损耗的三电平栅极驱动电路
Three-Level Gate Drive for Crosstalk Suppression of GaN Devices With Low Reverse Conduction Loss
Yishun Yan · Lurenhang Wang · Mingcheng Ma · Xuchong Cai 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
针对GaN器件在桥式电路中因串扰问题限制高频应用的情况,本文提出了一种新型三电平栅极驱动电路。该方案在开关管导通和关断的死区时间内,通过电容-NMOS电路提供低阻抗路径以抑制米勒电流,有效抑制了串扰,同时降低了反向导通损耗,提升了高压高频变换器的效率。
解读: 该技术对阳光电源的下一代高频化、高功率密度产品具有重要参考价值。在户用光伏逆变器及小型化储能PCS中,GaN器件的应用是提升效率和减小体积的关键。该三电平驱动方案能有效解决GaN在高压桥式拓扑中的串扰难题,提升系统可靠性。建议研发团队关注该驱动电路在PowerStack等储能系统辅助电源或高频DC-...
基于双脉冲和多脉冲的GaN功率器件硬开关与软开关条件下动态导通电阻测试与评估
Dynamic on-State Resistance Test and Evaluation of GaN Power Devices Under Hard- and Soft-Switching Conditions by Double and Multiple Pulses
Rui Li · Xinke Wu · Shu Yang · Kuang Sheng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年2月
本文针对GaN器件在转换器中的动态导通电阻(RDSON)行为进行了研究。鉴于零电压开关(ZVS)技术在高频功率转换中的广泛应用,研究构建了一个集成硬开关与软开关测试电路的动态RDSON测试平台,并对比评估了两种商用GaN器件在不同开关条件下的性能表现。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能PCS中对高功率密度和高效率的需求日益增长,GaN器件的应用成为提升产品竞争力的关键。本文提出的动态RDSON测试方法对于评估GaN器件在实际高频开关工况下的损耗特性具有重要参考价值。建议研发团队在下一代高频化、小型化逆变器及充电桩产品设计中,引入此类动态测试...
基于GaN的两级DC-DC变换器平面磁性元件优化设计
Optimal Design of Planar Magnetic Components for a Two-Stage GaN-Based DC–DC Converter
Minfan Fu · Chao Fei · Yuchen Yang · Qiang Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年4月
本文开发了一款基于氮化镓(GaN)器件的200W宽输入范围DC-DC变换器。采用两级架构:第一级为400kHz以上双相交错Buck变换器,第二级为2MHz LLC直流变压器。通过临界模式运行及平面磁性元件优化,实现了高频与高效率转换。
解读: 该研究聚焦于高频化与高功率密度设计,对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能系统(如PowerStack系列)的功率模块小型化具有重要参考价值。GaN器件在MHz级开关频率下的应用能显著减小磁性元件体积,提升系统功率密度。建议研发团队关注该两级架构(Buck+LLC)在辅助电源或高密度DC-DC模块中的...
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