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一种低导通损耗的改进型零开关损耗逆变器
An Improved Zero-Switching-Loss Inverter With Low Conduction Loss
Yun Liu · Huafeng Xiao · Wei Hua · Ming Cheng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
针对分布式光伏发电系统中零开关损耗（ZSL）无变压器逆变器存在的导通损耗高的问题，本文提出了一种改进型零开关损耗H6逆变器（IZSL-H6）。该拓扑通过解耦谐振槽与主功率回路，在保持零开关损耗特性的同时，显著降低了导通损耗，提升了逆变器的整体转换效率。
解读: 该研究直接针对光伏逆变器的核心痛点——效率提升与损耗优化。对于阳光电源的组串式逆变器产品线（如SG系列），在追求更高功率密度和更高开关频率的趋势下，该改进型H6拓扑具有极高的应用价值。通过解耦谐振回路降低导通损耗，有助于进一步提升逆变器在全功率范围内的效率，特别是在工商业光伏应用场景中，能显著降低系...
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...
基于动态dv/dt开关模型的GaN HEMT三阶段最小切换损耗有源栅极驱动策略
Minimal Switching Loss Three-Stage Active Gate Driving Strategy Based on Dynamic dv/dt Switching Model for GaN HEMT
Shuo Zhang · Chang Liu · Xinyu Li · Desheng Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
氮化镓高迁移率晶体管（GaN HEMT）的快速开关会导致高 $dv/dt$ 和严重的电磁干扰（EMI）问题，这需要在开关功率损耗之间进行权衡。三级栅极驱动（TSGD）可以缓解开关速度和损耗之间的矛盾，但由于 GaN HEMT 的非线性寄生电容，在现有的 TSGD 策略下实现最小开关损耗具有挑战性。为解决这一问题，本文提出了一种基于动态 $dv/dt$ 开关（DVTS）模型的最小开关损耗 TSGD 策略，该策略能够实现最小开关损耗。首先，基于电荷守恒原理，计算了 GaN HEMT 寄生电容的分段线...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于动态dv/dt开关模型的GaN HEMT三阶段主动栅极驱动技术具有显著的战略价值。GaN器件的高频快速开关特性是提升光伏逆变器和储能变流器功率密度的关键路径，但其带来的高dv/dt和严重EMI问题一直制约着实际应用。该技术通过电荷守恒原理建立分段线性等效模型，精确刻...
900 V 10 mΩ SiC MOSFET的精确量热开关损耗测量
Accurate Calorimetric Switching Loss Measurement for 900 V 10 mΩ SiC mosfets
Jon Azurza Anderson · Christoph Gammeter · Lukas Schrittwieser · Johann W. Kolar · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年12月
本文提出并评估了三种精确（±20%）的量热法开关损耗测量方法，相比传统量热法，该方法能以更快的速度（20-25分钟/点）测量硬开关和软开关损耗。文中对开关损耗测量数据的准确性进行了全面分析，为后续开关损耗数据的准确性评估设定了基准。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器、PowerTitan及PowerStack储能系统中大规模应用SiC MOSFET以提升功率密度和转换效率，开关损耗的精确评估至关重要。该文献提出的高精度量热测量方法，能够有效解决SiC器件在高频、高压工况下损耗测量误差大的痛点。建议研发团队将其应用于新一代高频功率模块的...
基于人工神经网络的SiC MOSFET功率模块开关损耗预测
ANN-Assisted Switching Loss Prediction for SiC MOSFET Power Module
Youyang Wang · Wenxiao Wang · Shilong Zhu · Hui Zhu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
准确快速地确定开关损耗对于SiC MOSFET功率模块的能耗评估和系统散热设计至关重要。然而，传统方法难以兼顾建模复杂度和预测精度。本文提出了一种有效的开关损耗预测方法，利用人工神经网络（ANN）实现高精度与低复杂度的平衡。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。随着公司组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统向高功率密度、高效率方向演进，SiC器件的应用日益普及。该ANN辅助预测方法可直接优化逆变器及PCS的散热设计，减少过设计带来的成本浪费，并提升系统在极端工况下的热管理精度。建议研发团队将...
基于锯齿波载波PWM的降低开关损耗的多电平变换器共模电压消除技术
Common-Mode Voltage Elimination of Multilevel Converters With Reduced Switching Loss Using Sawtooth-Carrier-Based PWM
Minghao Chen · Decun Niu · Lei Zhang · Ximei Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种非对称开关模式，通过重排开关序列减少电平跳变次数，在消除多电平变换器共模电压（CMV）的同时降低了开关损耗。该方法克服了传统对称开关模式在消除CMV时增加损耗的缺陷，为高效电力电子变换器设计提供了新思路。
解读: 该技术对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器具有重要价值。多电平拓扑（如三电平、五电平）是提升逆变器功率密度和效率的核心，而共模电压（CMV）引起的漏电流问题是光伏系统安全与电磁兼容的关键挑战。通过采用该文提出的非对称PWM控制策略，可以在不牺牲效率的前提下有效抑制CMV，从而降低对滤波器体积的要求，...
降低SiC MOSFET开通损耗的电荷泵栅极驱动技术
Charge Pump Gate Drive to Reduce Turn-ON Switching Loss of SiC MOSFETs
Handong Gui · Jingjing Sun · Leon M. Tolbert · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
在硬开关应用中，SiC MOSFET的开通损耗占据了开关损耗的主要部分。受限于栅极电压额定值及较大的内部栅极电阻，传统电压源驱动（VSG）难以有效降低该损耗。本文提出了一种电荷泵栅极驱动（CPG）电路，通过预充电技术有效降低了SiC MOSFET的开通损耗。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有显著的优化价值。在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器中，SiC MOSFET已成为提升功率密度和效率的关键器件。通过引入电荷泵栅极驱动技术，可以进一步降低高频开关下的开通损耗，从而提升整机效率，并有效缓解高功率密度设计带来的散热压力...
通过解耦并联GaN HEMT降低轻载开关损耗
Desynchronizing Paralleled GaN HEMTs to Reduce Light-Load Switching Loss
Yanfeng Shen · Luke Shillaber · Hui Zhao · Yunlei Jiang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
为了实现更高电流等级，GaN HEMT并联是经济且必要的方案。然而，在轻载条件下，开关损耗成为主导，导致效率显著下降。本文提出了一种解耦控制策略，通过优化并联GaN器件的驱动时序，有效降低轻载开关损耗，提升整体功率转换效率。
解读: 该技术对于阳光电源的组串式逆变器及户用储能产品线具有重要参考价值。随着宽禁带半导体在光伏和储能领域的渗透，如何在高功率密度设计中平衡全负载范围的效率是核心挑战。通过解耦控制并联GaN器件，可以在不增加额外硬件成本的前提下，显著提升产品在轻载（如夜间待机或阴雨天）下的转换效率，助力提升iSolarCl...
半桥配置下SiC MOSFET电路寄生参数的测量
Measurement of Circuit Parasitics of SiC MOSFET in a Half-Bridge Configuration
Shamibrota Kishore Roy · Kaushik Basu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
SiC MOSFET的快速开关瞬态虽降低了开关损耗，但会激发器件及电路寄生参数，导致振荡、器件应力增大、误导通、EMI问题及额外损耗。准确获取电路寄生参数是建立行为模型或解析模型以评估开关损耗及dv/dt、di/dt的关键。
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）至关重要。随着公司产品向高功率密度和高开关频率演进，SiC器件的应用日益广泛。准确测量并建模电路寄生参数，能够有效优化PCB布局与驱动电路设计，抑制高频振荡带来的EMI干扰及电压尖峰，从而提升PowerTi...
一种降低共模电压并改善输出谐波畸变的三电平NPC变换器PWM策略的开关损耗优化
Switching Loss Optimization for a Pulsewidth Modulation Strategy With Reduced CMV and Improved Output Harmonic Distortion for a Three-Level NPC Converter
Khoa Dang Pham · Nho-Van Nguyen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
针对三电平NPC变换器，本文提出了一种优化策略，旨在减少现有RCMV1调制方案中载波切换产生的额外开关损耗。该方法在保持低共模电压（CMV）和优异输出谐波性能的同时，显著提升了系统的转换效率。
解读: 该研究直接针对阳光电源核心产品线——集中式及组串式光伏逆变器中广泛使用的三电平NPC拓扑。通过优化PWM策略降低开关损耗，不仅能直接提升逆变器的整机效率，还能有效降低散热压力，从而提升功率密度。在阳光电源的大功率组串式逆变器（如SG系列）及大型集中式逆变器中，该技术可作为提升产品竞争力的关键算法升级...
一种具有零开关损耗逆变器和圆柱形发射线圈的新型三相全向无线电能传输系统
A Novel Three-Phase Omnidirectional Wireless Power Transfer System With Zero-Switching-Loss Inverter and Cylindrical Transmitter Coil
Hongchen Liu · Youzheng Wang · Huiying Yu · Fengjiang Wu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
针对现有全向无线电能传输（OWPT）系统开关损耗大、输出功率波动大的问题，本文提出了一种新型OWPT系统。通过在三相逆变器的每个桥臂引入结构简单、低损耗的辅助谐振网络，实现了零电压开关（ZVS），显著降低了开关损耗并优化了功率传输性能。
解读: 该研究提出的零开关损耗技术及辅助谐振网络拓扑，主要针对无线电能传输领域。虽然阳光电源在电动汽车充电桩业务中主要聚焦于有线快充技术，但该论文中关于三相逆变器软开关技术的探讨，对提升充电桩功率模块的效率和功率密度具有一定的参考价值。建议研发团队关注其辅助谐振网络在降低高频功率器件损耗方面的设计思路，以优...
一种考虑温度相关反向恢复的SiC MOSFET超宽高温范围分析开关损耗模型
An Analytical Switching Loss Model for SiC MOSFET Considering Temperature-Dependent Reverse Recovery Over an Extremely Wide High-Temperature Range
Mengyu Zhu · Yunqing Pei · Fengtao Yang · Zizhen Cheng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
准确的开关损耗预测对研究功率模块在极端高温下的失效机制至关重要。现有SiC MOSFET损耗模型温度范围多低于175°C，无法满足高温应用需求。本研究提出了一种适用于超宽温度范围的SiC MOSFET分析开关损耗模型，通过考虑温度相关的反向恢复特性，提升了高温工况下的损耗预测精度。
解读: 该研究对阳光电源的SiC技术应用具有重要价值。随着PowerTitan系列储能系统及组串式逆变器向更高功率密度和极端环境适应性演进，SiC器件的高温运行特性成为提升系统效率与可靠性的关键。该模型可直接应用于阳光电源的功率模块热设计与损耗评估，优化逆变器在高温环境下的热管理策略，降低因高温导致的失效风...
一种基于双闭环自调节有源栅极驱动器的过冲与开关损耗最优折中控制策略
A Novel Control Strategy for Optimal Tradeoff between Overshoot and Switching Loss Based on Double Closed-Loop Self-Regulating Active Gate Driver
Xinbo Chen · Han Peng · Shijie Song · Qiaoling Tong 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
在碳化硅（SiC）MOSFET关断过程中，电压过冲的抑制往往伴随着开关损耗的增加。现有有源栅极驱动器（AGD）难以在不同工况下实现两者的最优平衡。本文提出一种双闭环自调节有源栅极驱动策略，旨在实现过冲与开关损耗的动态最优折中。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有重要价值。随着公司组串式逆变器和PowerTitan系列储能PCS向高功率密度、高效率方向演进，SiC器件的应用日益广泛。该自调节有源栅极驱动技术能有效解决SiC在高频开关下的电压尖峰问题，在保证可靠性的前提下进一步提升系统效率。建议研发团队在下一代高压储能变流器及大...
基于数据手册参数的SiC MOSFET与肖特基二极管对开通损耗的解析估算
Analytical Estimation of Turn on Switching Loss of SiC mosfet and Schottky Diode Pair From Datasheet Parameters
Shamibrota Kishore Roy · Kaushik Basu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年9月
在设计初期估算开关损耗对于确定开关频率及选择功率器件至关重要。相比仿真或双脉冲实验，基于栅极电荷法的解析估算方法计算最为快速简便。本文提出了一种针对SiC MOSFET与肖特基二极管组合的开通损耗解析估算方法。
解读: 该研究直接服务于阳光电源核心产品线（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器）的研发。随着SiC器件在高效能逆变器及高功率密度PCS中的广泛应用，准确的损耗估算模型能显著缩短产品开发周期，优化散热设计。建议研发团队将此解析模型集成至iSolarCloud配套的仿真工具链中，以提升对S...
SiC MOSFET体二极管温度相关反向恢复特性用于半桥开关损耗评估
Temperature-Dependent Reverse Recovery Characterization of SiC MOSFETs Body Diode for Switching Loss Estimation in a Half-Bridge
Debiprasad Nayak · Ravi Kumar Yakala · Manish Kumar · Sumit Kumar Pramanick · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
在硬开关MOSFET变换器中，开通损耗是总开关损耗的主要部分。在半桥配置中，随着结温升高，互补MOSFET体二极管的反向恢复效应会导致开通损耗进一步增加。在设计初期准确评估不同工况下的开关损耗对于优化变换器效率和热管理至关重要。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心产品线，如组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统。随着公司产品向高功率密度和高效率演进，SiC MOSFET已成为提升逆变器效率的关键。该文献提出的温度相关损耗评估模型，能显著提升研发阶段对SiC功率模块热设计和效率预测的精度，有助于优化散...
基于动态dv/dt开关模型的GaN HEMT最小开关损耗三段式有源驱动策略
Minimal Switching Loss Three-Stage Active Gate Driving Strategy Based on Dynamic dv/dt Switching Model for GaN HEMT
Shuo Zhang · Chang Liu · Xinyu Li · Desheng Zhang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
GaN HEMT的高速开关特性带来了高dv/dt和严重的电磁干扰（EMI）问题，需在开关速度与损耗间权衡。三段式栅极驱动（TSGD）虽能缓解此矛盾，但受限于非线性寄生电容，难以实现最优开关损耗。本文提出了一种基于动态dv/dt模型的优化策略，以实现GaN器件在最小开关损耗下的高效驱动。
解读: GaN等宽禁带半导体是提升阳光电源户用光伏逆变器及小型化储能产品功率密度的关键。该研究提出的三段式有源驱动策略，能够有效平衡GaN器件的高频开关损耗与EMI干扰，对于优化阳光电源户用逆变器（如SG系列）及微型逆变器的效率和电磁兼容性设计具有重要参考价值。建议研发团队关注该动态dv/dt模型在功率模块...
实现碳化硅MOSFET的零开关损耗
Achieving Zero Switching Loss in Silicon Carbide MOSFET
Xuan Li · Xu Li · Pengkun Liu · Suxuan Guo 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年12月
由于单极性导电机制，碳化硅（SiC）MOSFET的开关损耗较硅基IGBT显著降低，使其适用于高频应用。然而，开关损耗仍是限制开关频率提升的热瓶颈。本文探讨了实现SiC MOSFET零开关损耗的技术路径，旨在进一步提升电力电子变换器的功率密度与效率。
解读: 该技术对于阳光电源的核心产品线具有极高的战略价值。在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中，SiC器件的广泛应用已是提升效率与功率密度的关键。通过实现零开关损耗，可进一步提高逆变器开关频率，从而减小磁性元件体积，降低整机重量与成本。建议研发团队关注该零损耗...
基于变开关频率的三相电压源逆变器最优开关损耗降低技术
Three-Phase VSI Optimal Switching Loss Reduction Using Variable Switching Frequency
Oier Onederra · Inigo Kortabarria · Inigo Martinez de Alegria · Jon Andreu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年8月
本文提出了一种用于三相电压源逆变器的变开关频率技术，旨在降低开关损耗、提升转换效率并减轻热应力，从而延长器件使用寿命。该方法在实现开关损耗优化的同时，保持了与空间矢量脉宽调制（SVPWM）相当的输出电流质量。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式及集中式光伏逆变器、储能PCS）具有重要价值。通过引入变开关频率策略，可以在不牺牲电能质量的前提下显著降低功率模块的开关损耗，直接提升逆变器的整机效率。这不仅有助于优化散热系统设计，降低散热器体积与成本，还能有效降低IGBT等功率器件的结温波动，从而显著提升产品在...
通过可调谐谐振槽扩展双有源桥变换器的软开关范围
Extension of Soft-Switching Region of Dual-Active-Bridge Converter by a Tunable Resonant Tank
M. Yaqoob · K. H. Loo · Y. M. Lai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年12月
针对高频双有源桥（DAB）DC-DC变换器在宽电压和电流变化范围内硬开关损耗大的问题，本文提出了一种基于开关控制电感（SCI）的LC型串联谐振DAB变换器。该方案通过引入可调谐谐振槽，有效扩展了软开关工作范围，显著降低了变换器的开关损耗，提升了系统效率。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack及ST系列PCS）具有极高的参考价值。DAB拓扑是双向储能变流器的核心，在宽电压范围下实现软开关对于提升PCS的转换效率、降低散热压力至关重要。通过引入开关控制电感（SCI）实现谐振槽可调，能够优化PCS在电池电压波动及电网侧电...
基于数据手册的SiC MOSFET开关损耗、开通/关断过电压、di/dt及dv/dt预测方法
Datasheet Driven Switching Loss, Turn-ON/OFF Overvoltage, di/dt, and dv/dt Prediction Method for SiC MOSFET
Cheng Qian · Zhiqiang Wang · Guoqing Xin · Xiaojie Shi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
本文提出了一种基于器件数据手册的SiC MOSFET开关损耗、开通/关断过电压、di/dt及dv/dt的快速解析预测方法。通过电荷守恒和磁通守恒原理简化开关过程分析，建立了相应的解析方程，为电力电子变换器的设计与优化提供了高效的理论支撑。
解读: 该研究对阳光电源的核心业务至关重要。随着SiC MOSFET在组串式光伏逆变器（如SG系列）和储能变流器（如PowerTitan系列）中的广泛应用，高频化带来的开关损耗和EMI问题日益突出。本文提出的解析预测方法，能够帮助研发团队在产品设计初期快速评估SiC器件的动态性能，无需繁琐的仿真即可优化驱动...
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