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高击穿电压的710 GHz氮化镓梯度掺杂肖特基势垒二极管
710 GHz GaN gradient doped Schottky barrier diode with high breakdown voltage
Xiufeng Song · Shenglei Zhao · Kui Dang · Longyang Yu 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年3月 · Vol.126
本文报道了一种基于氮化镓（GaN）材料的梯度掺杂肖特基势垒二极管，实现了高达710 GHz的截止频率和优异的击穿特性。通过优化梯度掺杂结构，有效调控了电场分布，显著提升了器件的击穿电压，同时保持了低势垒高度与低寄生电阻，从而实现高频与高功率兼容性能。该器件在太赫兹应用中展现出巨大潜力，为下一代高频电子器件提供了可行的技术路径。
解读: 该710GHz GaN梯度掺杂肖特基二极管技术对阳光电源功率器件升级具有重要参考价值。其梯度掺杂结构优化思路可启发我们在SG系列逆变器和ST系列储能变流器中GaN器件的设计，特别是在高频DC-DC变换环节。高击穿电压特性有助于提升1500V系统的可靠性，而优异的高频特性可支持逆变器向更高开关频率发展...
一种用于隔离型单级DC-DC变换器的新型集成矩阵磁性元件
A Novel Integrated Matrix Magnetics for Isolated Single-Stage DC–DC Converter
Fei Li · Laili Wang · Longyang Yu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
随着数据中心的发展，电压调节模块（VRM）的效率和功率密度备受关注。隔离型VRM适用于高变比DC-DC应用，但其磁性元件体积占比过大。本文提出了一种新型集成矩阵磁性结构，旨在优化磁集成设计，有效减小变换器整体体积，提升功率密度。
解读: 该研究提出的集成矩阵磁性技术对于提升功率密度具有重要参考价值。在阳光电源的产品线中，该技术可应用于户用储能系统（如PowerStack）及工商业储能PCS的DC-DC变换环节。通过磁集成技术减少磁性元件体积，有助于进一步优化模块化储能产品的结构布局，提升单位体积功率密度，降低系统成本。建议研发团队关...
高效中距离无线电能传输系统自谐振的精确建模与设计
Precise Modeling and Design of Self-Resonant for High-Efficiency Mid-Range Wireless Power Transfer System
Lei Zhu · Laili Wang · Min Wu · Chenxu Zhao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
无线电能传输（WPT）系统的功率和效率受限于发射和接收线圈的品质因数与耦合系数。自谐振线圈省去了补偿电路，具有结构简单、系统可靠性高、品质因数高及功率等级高等优势，是WPT应用领域极具潜力的技术方案。
解读: 该文章探讨的自谐振无线电能传输技术主要应用于电动汽车无线充电领域。对于阳光电源而言，虽然目前核心业务集中在有线充电桩，但无线充电代表了未来电动汽车补能的便捷化趋势。建议研发团队关注该技术在提升系统功率密度和降低复杂补偿网络方面的研究成果，可作为公司充电桩产品线未来技术储备的预研方向，特别是在提升充电...
一种适用于串联SiC MOSFET的栅极驱动电路及动态电压均衡控制方法
A Gate Drive Circuit and Dynamic Voltage Balancing Control Method Suitable for Series-Connected SiC mosfets
Chengzi Yang · Yunqing Pei · Yunfei Xu · Fan Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
相比硅基IGBT，碳化硅(SiC) MOSFET在开关速度和热性能上具有显著优势。然而，SiC MOSFET极快的开关速度加剧了由参数不一致引起的动态电压不平衡问题。本文提出了一种新型栅极驱动电路及动态电压均衡控制方法，有效解决了串联SiC MOSFET应用中的电压应力分配难题。
解读: 该技术对阳光电源的高压储能系统（如PowerTitan系列）及大功率组串式逆变器具有重要价值。随着光伏与储能系统向更高直流母线电压（如1500V甚至更高）演进，单管SiC器件耐压受限，串联技术是提升功率密度和效率的关键。该研究提出的动态电压均衡控制方法，可直接应用于阳光电源的高压功率模块设计，提升系...
一种基于寄生电感的谐振开关电容变换器集成方法
An Integration Method of Resonant Switched-Capacitor Converters Based on Parasitic Inductance
Longyang Yu · Laili Wang · Bin Wu · Chengzi Yang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
本文提出了一种新型集成方法，旨在增加PCB铜箔走线的寄生电感值，以解决其在低中频条件下无法满足谐振变换器零电流开关（ZCS）需求的问题，从而提升变换器的功率密度。
解读: 该技术通过优化PCB布局与寄生参数利用，直接提升功率密度，对阳光电源的组串式逆变器及户用储能系统（如PowerStack）中的DC-DC变换模块具有重要参考价值。在追求极致功率密度和小型化的产品设计中，利用寄生电感替代分立电感可有效降低物料成本并缩小体积。建议研发团队在下一代高功率密度变换器设计中，...
针对SiC MOSFET的开关损耗优化与钳位能量回馈的过电压及振荡抑制电路
Overvoltage and Oscillation Suppression Circuit With Switching Losses Optimization and Clamping Energy Feedback for SiC MOSFET
Chengzi Yang · Yunqing Pei · Laili Wang · Longyang Yu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
针对SiC MOSFET快速开关导致的严重关断过电压与振荡，缓冲电路是一种经济有效的解决方案。然而，由于缓冲电路在开关过程中解耦了功率回路寄生电感，会导致开通损耗显著增加。本文研究了功率回路寄生电感对开关过程的影响，并提出了一种新型缓冲电路，在抑制过电压与振荡的同时，实现了开关损耗的优化与钳位能量的有效回馈。
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。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。该研究提出的缓冲电路方案能够有效解决高频开关带来的电压尖峰与电磁干扰问题，同时通过能量回馈降低损耗，直接提升系统转换...
一种适用于SiC MOSFET的低成本、高性能且易于设计的电流检测电路分析与设计
Analysis and Design of a Low-Cost Well-Performance and Easy-to-Design Current Sensing Circuit Suitable for SiC mosfets
Chengzi Yang · Yunqing Pei · Laili Wang · Longyang Yu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
电流采样电阻（CSR）因成本和集成优势广泛应用于工业领域。然而，在SiC MOSFET等高开关速度器件中，CSR的寄生电感会导致高di/dt下的瞬态电流采样出现严重偏差。本文提出了一种低成本、高性能且易于设计的电流检测电路，有效解决了SiC高频开关带来的采样干扰问题。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器（如SG系列）和储能系统（如PowerTitan）中全面推广SiC MOSFET以提升功率密度和效率，高频开关带来的电流采样噪声已成为制约系统性能的关键瓶颈。该研究提出的低成本采样方案，能够有效抑制SiC高di/dt引起的寄生电感干扰，提升电流环控制精度。建议研发团队在下一...
采用PCB走线集成的两相谐振开关电容变换器
A Two-Phase Resonant Switched-Capacitor Converters Using PCB Trace Integration
Longyang Yu · Shenglei Zhao · Xiufeng Song · Tao Zhang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
谐振开关电容变换器具有无电容电流尖峰、实现软开关、高可靠性和高效率的优点，但因使用分立谐振电感而限制了功率密度。为此，本文提出一种基于PCB铜箔走线集成谐振电感的方法，应用于两相谐振开关电容变换器。该方法基于直接耦合理论，利用两相变换器在相内PCB走线的耦合，缩短走线长度并降低铜损，同时消除分立电感的铁芯损耗。所提方法可提升轻载效率与功率密度，并降低分立电感成本。实验搭建了240W GaN基原型样机，对比验证了该集成方法的有效性。结果表明，采用PCB走线电感的样机具有更高的轻载效率和功率密度。
解读: 该PCB走线集成谐振电感技术对阳光电源储能与充电产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器的DC-DC变换环节，可通过PCB走线替代分立电感，显著提升轻载效率和功率密度，降低磁性元件成本。该技术与阳光电源现有GaN器件应用形成协同，特别适用于车载OBC充电机等空间受限场景。两相谐振开关电容拓扑的软开...
基于分布式气隙与高热导率平面磁元件的3D氮化镓PoL转换器
A 3-D GaN-Based PoL Converters Based on the Planar Magnetic Component With Distributed Air Gap and High Thermal Conductivity
Longyang Yu · Wei Mu · Shenglei Zhao · Xiufeng Song 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月
新兴的氮化镓器件具有更小的体积和更低的开关损耗，适用于点负载（PoL）转换器。然而，高频铁氧体材料的磁芯损耗密度已接近瓶颈，难以进一步减小磁芯截面积，导致平面电感成为多数PoL转换器中高度最高的元件。本文提出一种基于合金粉末磁芯集成磁元件的3D GaN PoL转换器，该磁元件具有分布式气隙、更低的磁芯损耗和更高的热导率，显著提升转换器的效率与散热性能。文章详细分析了磁元件的寄生参数、磁设计及热特性，并搭建了90 W、12–1.8 V的四相PoL转换器样机，对比采用铁氧体与合金磁芯的性能。实验结果...
解读: 该3D GaN PoL转换器技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST储能变流器中，分布式气隙平面磁元件可显著降低DC-DC变换级的体积与损耗，提升功率密度；合金粉末磁芯的高热导率特性可改善散热设计，延长系统寿命。在SG光伏逆变器的Boost升压电路中，该磁元件技术可减小电感体积，配合GaN器...