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片上电源应用中耦合带状线微电感的优化
Optimization of Coupled Stripline Microinductors in Power Supply on Chip Applications
Ciaran Feeney · Ningning Wang · Santosh Kulkarni · Zoran Pavlovic 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年8月
本文探讨了片上电源（PwrSoC）应用中耦合带状线微电感的设计优化。相比非耦合电感，耦合电感具有显著优势，但也带来了设计复杂性。文章分析了器件面积、耦合相数、占空比、电感并联及开关频率等关键因素对微电感性能的影响，为高功率密度变换器设计提供了理论指导。
解读: 该研究聚焦于芯片级电源（PwrSoC）的微电感集成，属于电力电子领域的前沿基础研究。对于阳光电源而言，目前的核心产品线如组串式逆变器、PowerTitan储能系统及充电桩，主要采用PCB级或分立式磁性元件，尚处于宏观功率变换阶段。该技术在短期内对现有大功率产品线的直接应用有限，但其关于耦合电感优化及...
用于片上电源的镍锌铁氧体磁芯集成MEMS环形变压器
Integrated MEMS Toroidal Transformer With Ni-Zn Ferrite Core for Power Supply on Chip
Haiwang Li · Kaiyun Zhu · Kaibo Lei · Tiantong Xu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
微型集成变压器是实现片上电源（PwrSoC）小型化的关键瓶颈。本文介绍了一种利用微机电系统（MEMS）和电镀工艺制造的硅通孔（TSV）高深宽比环形变压器。该变压器的初级和次级线圈交错缠绕在环形磁芯腔体上，实现了完全封装。
解读: 该技术属于功率电子领域的底层微型化技术，主要针对芯片级电源集成（PwrSoC）。对于阳光电源而言，目前的主力产品如组串式逆变器、PowerTitan储能系统等，其功率密度提升主要依赖于功率模块（如SiC/IGBT）的集成与散热优化，而非芯片级电源。该技术在现阶段对阳光电源的电力电子产品线直接应用价值...
片上磁芯螺线管电感器在集成电源转换器中的分析与设计
Analysis and Design of On-Chip Magnetic Core Solenoid Inductors for Integrated Power Converters
Jan Stoebe · Jens Otten · Ferdinand Pieper · Vadim Issakov 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
电力电子的小型化对提升系统效率和减小体积至关重要，其中电感器等无源器件的高密度集成是实现片上电源（PwrSoC）性能突破的关键。传统片上电感因电感值与直流电阻比（L/RDC）不足而受限，片上磁芯电感有望解决此问题。本文针对先进商用工艺中的片上磁薄膜螺线管电感，系统分析其设计空间，探讨品质因数提升技术与功率应用下的最优开关频率，并结合电磁场仿真进行设计优化，解决了瞬态仿真中电路模型精度不足的难题。仿真模型通过高达1 GHz的实测数据验证，为PwrSoC电感设计提供了有效指导。
解读: 该片上磁芯电感技术对阳光电源功率器件集成化发展具有前瞻性参考价值。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中，通过提升电感L/RDC比值可降低导通损耗，优化开关频率设计能够在保证效率前提下实现功率密度提升。该技术对阳光电源正在推进的SiC/GaN高频化应用尤为关键：高频开关下无源器件小型化是瓶颈，片...
下一代集成磁体：三维磁增强微电感器的设计、仿真、制造与表征综合研究
Next Generation Integrated Magnetics: A Comprehensive Study on the Design, Simulation, Fabrication, and Characterization of 3D Magnetically Enhanced Microinductors
Chandra Shetty · Daniel C. Smallwood · Darragh Cronin · Séamus O’Driscoll 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
电感器尺寸过大是制约当前器件微型化的主要瓶颈之一。本文提出一种新型垂直磁芯电感结构，采用铜导体同轴截面并由磁芯环绕。通过建立电感模型，结合自研Co-Zr-Ta-B磁性薄膜的相对磁导率和磁损耗角正切参数，评估其电感量、饱和电流、直流Q值（Q<sub>dc</sub>）及交流品质因数（Q<sub>ac</sub>）等关键性能指标。引入一种关联交流与直流性能的二维图形分析方法，并完成原型器件 fabrication。实验结果验证了该结构的可实现性，为PwrSiP/PwrSoC中的能量存储应用提供了高集...
解读: 该3D磁增强微电感技术对阳光电源功率变换器产品具有重要应用价值。垂直磁芯结构与Co-Zr-Ta-B磁性薄膜的高集成度方案，可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的DC-DC变换级，显著缩小磁性元件体积，提升功率密度。该技术的高频特性优化（Qac/Qdc综合评估）契合阳光电源1500V高压...
基于55 nm BCD平台的超级分栅LDMOS器件实现优化RSP与79.5% QGD降低，适用于高频xPU电源
Super Split-Gate LDMOS With Optimized RSP and 79.5% QGD Decrease on 55-nm BCD Platform for High-Frequency xPU Power Supply
Dingxiang Ma · Ming Qiao · Yangjie Liao · Yixun Jiang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年6月
本文提出了一种基于55纳米BCD平台的超级分裂栅横向双扩散金属氧化物半导体（SSG LDMOS）器件，旨在克服击穿电压（BV）、比导通电阻（$R_{SP}$）和栅漏电荷（$Q_{GD}$）之间的折衷关系，同时满足高频功率片上系统（PwrSoC）应用的需求。该器件采用极短的栅极1以实现极低的$Q_{GD}$，并采用偏置的栅极2以实现低$R_{SP}$。测量数据证实，对于7 - 16伏的低压器件，$R_{SP}$和BV之间实现了最优折衷。值得注意的是，与传统的低$C_{GD}$ LDMOS相比，16...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于55纳米BCD平台的超级分栅LDMOS技术具有重要的战略价值。该技术通过创新的双栅极结构，实现了击穿电压、导通电阻和栅漏电荷之间的优化平衡，这直接契合我们在光伏逆变器和储能变流器领域对高频、高效功率器件的迫切需求。 该器件在16V应用场景下实现79.5%的栅漏电荷...