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一种用于芯粒电源管理的具有动态负载范围自适应、快速稳定时间和增强型电源抑制比的500mA无输出电容NMOS LDO
A 500 mA Output-Capacitorless NMOS LDO With Dynamic Load Range Adaptation Achieving Fast Settling Time and Enhanced PSR for Chiplet Power Managements
Jaeheon Lee · Yongjun Lee · Minkyu Song · Yunbeom Hwang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
本文提出了一种无输出电容NMOS低压差线性稳压器（LDO），支持高达500mA的重负载电流，同时提升了电源抑制比（PSR）并实现了快速负载瞬态响应。该设计引入了动态负载范围自适应（DLRA）技术，可根据负载电流自适应调整NMOS功率管段数，优化了芯片级电源管理性能。
解读: 该技术主要应用于芯片级电源管理（Chiplet），属于集成电路设计领域。对于阳光电源而言，该技术可作为iSolarCloud智能运维平台中高性能控制芯片或通讯模块的电源设计参考，有助于提升嵌入式系统的电源稳定性与抗干扰能力。虽然与光伏逆变器或储能PCS的主功率电路关联度较低，但其动态负载自适应技术对...
具有有源自举和无限CMTI电平移位器的双NMOS氮化镓栅极驱动器，用于可配置dV/dt和MHz级运行
Dual-NMOS GaN Gate Driver With Active Bootstrap and Infinite-CMTI Level Shifter for Configurable dV/dt and MHz Operation
Yuhao Xiong · Xihao Liu · Wenxing Cao · Zhuoqi Guo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文提出了一种新型双NMOS氮化镓（GaN）栅极驱动器，集成了有源自举（BST）电路和高共模瞬态抗扰度（CMTI）电容式电平移位器（LS）。该设计利用双向NMOS BST开关对及专用控制电路，替代了传统PMOS方案，实现了更可靠的浮动栅极电压控制，支持MHz级高频开关及可配置的dV/dt，提升了功率变换器的效率与功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的高频化、高功率密度产品研发具有重要意义。随着光伏逆变器（尤其是组串式逆变器）和储能PCS向更高功率密度演进，GaN器件的应用已成趋势。该驱动器方案通过提升CMTI和实现MHz级开关，能有效解决高频切换下的电磁干扰和驱动可靠性问题，有助于优化阳光电源下一代小型化、高效率逆变器及储能变...
一种具有快速响应自适应相位数字控制的NMOS-LDO稳压开关电容DC-DC变换器
An NMOS-LDO Regulated Switched-Capacitor DC–DC Converter With Fast-Response Adaptive-Phase Digital Control
Yan Lu · Wing-Hung Ki · C. Patrick Yue · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年2月
本文设计了一种基于65nm CMOS工艺的集成化低压差稳压（LDO）多相开关电容DC-DC变换器。该设计创新性地采用了带NMOS功率级的LDO，无需额外的升压电荷泵驱动，并通过快速响应自适应相位（Fast-RAP）数字控制器实现了高效的电压调节。
解读: 该文献聚焦于集成电路层面的DC-DC变换器拓扑与数字控制技术，属于芯片级功率管理范畴。对于阳光电源而言，该技术主要影响iSolarCloud智能运维平台中嵌入式控制芯片的电源管理模块，或户用光伏逆变器及充电桩内部的辅助电源设计。虽然该技术不直接应用于兆瓦级光伏逆变器或PowerTitan储能系统的功...
一种采用复用自举栅极驱动器实现94.42%峰值效率的单片全1.8V薄栅极NMOS KY-Boost变换器
A Monolithic All-1.8 V-Thin-Gate-NMOS KY-Boost Converter With Reused Flying-Capacitor Bootstrap Gate Driver Achieving 94.42% Peak Efficiency
Chieh-Ju Tsai · Chan-Hsuan Hsu · Ching-Jan Chen · Yu-Ting Hung 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
本文提出了一种用于可穿戴显示系统的单片KY-Boost变换器。针对传统Boost变换器芯片面积大、输出滤波器体积大的问题，该设计采用全1.8V薄栅极NMOS开关，有效降低了功率损耗与硅片面积。通过复用飞跨电容作为自举栅极驱动，无需额外的片外电容，实现了高集成度与高效率。
解读: 该文献探讨了高集成度DC-DC变换器拓扑及栅极驱动优化技术。虽然阳光电源的核心业务（如PowerTitan储能系统、组串式逆变器）主要涉及高压大功率场景，与该文的低压可穿戴应用存在差异，但其提出的“复用飞跨电容自举驱动”及“全薄栅极NMOS集成技术”对阳光电源在辅助电源（Auxiliary Powe...
基于新型双面工艺的互补型垂直场效应晶体管
Complementary Vertical FETs (CVFETs) Enabled by a Novel Dual-Side Process
作者未知 · IEEE Electron Device Letters · 2025年7月
我们展示了采用创新的双侧工艺（DSP）实现的单片集成互补垂直沟道场效应晶体管（CVFET）反相器。NMOS和PMOS均实现了良好的电学特性：顶部NMOS的跨导为$69~\mu$ S/$\mu$m，导通电流$I_{on}$为$18~\mu$ A/$\mu$m（@栅源电压$V_{GS}$ - 阈值电压$V_{T} = 0.45$ V，电源电压$V_{DD}=0.65$ V），导通电流与关断电流之比$I_{on}/I_{off} = 3.1\times 10^{6}$，亚阈值摆幅$SS = 69$ m...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项互补垂直场效应晶体管（CVFET）技术虽然属于先进半导体工艺领域，但对我们的核心产品线具有重要的潜在战略价值。 该技术通过创新的双面工艺实现了NMOS和PMOS的单片集成，展现出优异的电气特性：亚阈值摆幅接近理想值（69-72 mV/dec），开关电流比达到10^6量...
SiC低压MOSFET的温度缩放与C–V建模用于IC设计
Temperature Scaling and C–V Modeling of SiC Low-Voltage MOSFETs for IC Design
Abu Shahir Md Khalid Hasan · Md Maksudul Hossain · Md. Zahidul Islam · Muhammad Majharul Islam 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月
本文提出了一种适用于高温环境的碳化硅（SiC）nMOS和pMOS器件SPICE模型及其瞬态特性。该工作在BSIM4SiC模型基础上扩展，重点研究界面陷阱对高温性能及电容-电压（C–V）特性的影响。提出了模型参数的高温缩放修正方法，并考虑了界面陷阱效应，定义了本征载流子浓度与平带电压偏移方程。针对nMOS和pMOS开发了新的C–V参数提取方法，并描述了用于C–V测量的MOSCAP与多指MOSFET测试结构。仿真结果在高温下与实验数据吻合良好，验证了模型准确性。
解读: 该SiC低压MOSFET高温建模技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。针对ST系列储能变流器和SG光伏逆变器，精确的高温C-V特性模型可优化SiC器件驱动电路设计，降低开关损耗并提升高温环境可靠性。界面陷阱效应的温度缩放方法为功率模块热设计提供仿真依据，特别适用于沙漠、热带等极端工况下的Power...
互补场效应管中间层接触架构对比分析
A Comparative Analysis of Middle-of-Line Contact Architectures for Complementary FETs
Seung Kyu Kim · Johyeon Kim · Gunhee Choi · Kee-Won Kwon 等5人 · IEEE Access · 2024年12月
本文研究应用于单片互补FET逆变器的各种中间层接触架构，并进行对比分析评估各自优势和局限。对每种方案进行电阻和电容分段分析，评估直流性能以及功率性能特性和增强策略。中间VIA方案电容最低但由于增加接触区域和高掺杂硅的高电阻，交流性能劣于传统结构。环绕接触WAC结构和通过增加顶置NMOS接触深度形成的顶金属源漏TMS结构共同点是通过扩大接触面积和缩短高阻功率VIA长度大幅降低外部电阻。尽管与更高电容权衡，WAC和TMS的交流性能在相同动态功耗下分别提升9.0%和6.5%。还进行敏感性分析阐明MOL...
解读: 该接触架构技术对阳光电源功率器件芯片设计具有参考价值。阳光SiC和GaN功率器件追求更低导通电阻和开关损耗，接触架构优化是关键。该研究的环绕接触和顶金属源漏结构可启发阳光功率芯片设计，降低器件导通电阻，提升开关速度。在高压大电流应用中，该研究强调的源侧电阻最小化对阳光功率器件性能提升至关重要。该混合...
一种具有有源-静态混合阈值电压补偿、效率提升8%的200 MHz无源整流器
A 200 MHz Passive Rectifier With Active-Static Hybrid VTH Compensation Obtaining 8% PCE Improvement
Xiaofei Li · Yan Lu · Rui P. Martins · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
本文提出了一种用于植入式医疗设备的200 MHz无源整流系统。通过采用RC网络对NMOS和PMOS栅极进行独立偏置，并将偏置电阻分段实现于深N阱中，有效降低了电阻上的交流损耗。该技术通过有源-静态混合阈值电压（VTH）补偿，显著提升了功率转换效率（PCE）。
解读: 该文献研究的是超高频（200 MHz）微型化无源整流电路，主要应用于植入式医疗电子领域，与阳光电源现有的光伏逆变器、储能PCS及充电桩等大功率电力电子产品线在应用场景、功率等级及工作频率上存在巨大差异。阳光电源目前的产品线主要集中在kHz级别的电力电子变换，该技术暂无直接应用价值。建议关注其在降低开...
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-...
互补型场效应晶体管中重离子效应引起的单粒子瞬态分析
Analysis on Single-Event Transients in Complementary FETs With Heavy Ion Effects
Jonghwa Jeong · Jang Hyun Kim · Hyunwoo Kim · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年6月
本研究首次报道了重离子在互补型场效应晶体管（CFET）中引发的单粒子瞬态（SET）现象。鉴于α粒子和重离子等辐射粒子在地面环境中亦可导致硅材料内产生电子-空穴对并引发电流扰动，进而造成软错误，本文采用商用TCAD工具对CFET中的SET特性进行了评估。通过对比门极全环绕纳米片FET与CFET在反相器工作下的瞬态响应，发现当重离子垂直入射于沟道中心且轨迹半径小于50 nm时，CFET因垂直堆叠结构而表现出更强的抗辐射能力。进一步研究表明，直接集成于衬底上的晶体管主导了辐射响应行为，而引入底部介质隔...
解读: 该CFET单粒子瞬态抗辐射研究对阳光电源功率器件应用具有重要参考价值。研究揭示的垂直堆叠结构抗辐射优势及底部介质隔离（BDI）设计，可指导ST系列储能变流器和SG光伏逆变器中SiC/GaN功率模块的抗干扰设计。高海拔光伏电站和户外储能系统面临宇宙射线引发的软错误风险，该研究提出的CFET架构优化方案...
适用于负混合电压接口的3xVDD耐压电源轨ESD钳位电路
3xVDD-tolerant power-rail ESD clamp circuit for negative mixed-voltage interfaces
Hao-En Cheng · Ching-Lin Wua · Chun-Yu Linb · Solid-State Electronics · 2025年11月 · Vol.229
本文提出并基于0.18 μm、1.8 V CMOS工艺实现了一种用于负电压电源引脚的新型电源轨静电放电（ESD）钳位电路。该电路仅采用1.8 V nMOS和pMOS器件，实现了高达3倍电源电压（3×VDD，即5.4 V）的电压耐受能力，优于大多数现有设计所达到的2×VDD耐压水平。此外，该电路表现出超过8 kV的人体模型（HBM）抗静电能力，并在室温下展现出极低的漏电流，约为0.7 nA，因此非常适用于生物医学电路、混合电压应用以及电源管理系统中的负电压环境。
解读: 该3xVDD容差ESD保护电路技术对阳光电源储能系统(ST系列PCS、PowerTitan)及充电桩产品具有重要应用价值。其负电压接口保护能力可优化混合电压拓扑设计,8kV HBM防护等级满足工业级可靠性要求,0.7nA超低漏电流特性有助于降低储能系统待机损耗。该技术可应用于三电平拓扑的功率器件保护...
用于抑制GaN器件串扰并降低反向导通损耗的三级门极驱动
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5月
基于氮化镓（GaN）的桥接结构中的串扰问题限制了GaN器件在高电压水平下的高开关速度和高频应用。本文提出了一种三电平栅极驱动方法，用于在开通和关断的两个死区时间内抑制串扰并降低反向导通损耗。电容 - NMOS电路提供了低阻抗的米勒电流路径，以降低正、负串扰电压幅值。通过一个延迟脉冲模块，精确施加负的栅 - 源电压以抑制正串扰电压峰值，并在死区时间内使GaN器件在栅 - 源零电压下关断，从而降低反向导通损耗。负栅 - 源电压的值取决于齐纳二极管，具有灵活可调性。所提出的方法易于控制且成本较低，无需...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项三电平栅极驱动技术针对GaN器件串扰抑制的创新方案具有重要的战略价值。当前，阳光电源在光伏逆变器和储能变流器领域正积极推进高频化、高功率密度的技术演进，而GaN功率器件凭借其优异的开关特性和高频能力，是实现这一目标的关键使能技术。 该技术的核心价值在于有效解决了GaN...