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电力电子技术变革电网的特刊客座社论
Guest Editorial Special Section on Power Electronics Technologies for Transforming Electrical Grids
Xiongfei Wang · Vivek Agarwal · Brendan McGrath · Xinke Wu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文作为IEEE电力电子汇刊特刊的客座社论，探讨了电力电子技术在现代电网转型中的核心作用。重点关注高比例可再生能源接入背景下，电力电子变换器如何通过先进控制策略支撑电网稳定性，应对弱电网挑战及构网型技术的发展趋势。
解读: 该社论探讨的电网转型技术与阳光电源的核心战略高度契合。随着光伏和储能渗透率提升，电网对构网型（GFM）技术的需求日益迫切。阳光电源的PowerTitan储能系统及组串式逆变器应持续强化GFM控制算法，以应对弱电网下的电压与频率稳定性挑战。建议研发团队关注文中提及的电力电子变换器在复杂电网环境下的交互...
高温O2退火对Al2O3/Ga2O3界面质量的影响
The effect of O2 high-temperature annealing on the quality of Al2O3/Ga2O3 interface
Chunyan Chen · Yutong Wu · Bing Jiang · Zhixiang Zhong 等6人 · Applied Physics Letters · 2025年8月 · Vol.127
深圳大学材料科学与工程学院、电子与信息工程学院、射频异质集成国家重点实验室、功率器件与人工智能能源监测技术研究所研究了高温O2退火对Al2O3/Ga2O3界面特性的影响。通过不同温度退火处理，系统分析了界面态密度、固定电荷及界面缺陷的演变规律，发现适当高温退火可有效降低界面态密度，提升界面质量。结果表明，退火有助于改善介质/半导体界面的化学稳定性和电学性能，为高性能β-Ga2O3功率器件的优化提供理论依据和技术支持。
解读: 该Al2O3/Ga2O3界面优化技术对阳光电源功率器件研发具有重要价值。β-Ga2O3作为超宽禁带半导体（Eg~4.8eV），其击穿场强是SiC的3倍，适用于高压大功率应用场景。研究揭示的高温O2退火工艺可降低介质/半导体界面态密度，直接提升MOS栅结构的可靠性和开关特性，可应用于：1）ST系列储能...
用于车载充电机的高效率高功率密度兆赫兹蜂窝式DC/DC变换器
High-Efficiency High-Density MHz Cellular DC/DC Converter for On-Board Charger
Gao Fan · Xinke Wu · Tianji Liu · Yuhao Xu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
本文提出了一种用于车载充电机（OBC）的高效率、高功率密度稳压直流变压器（RDCX）。该电路通过低压器件串联来承受高输入输出电压，利用低压器件优异的品质因数（NFoM）特性，有效降低了开关导通损耗，实现了高频化与高功率密度的设计目标。
解读: 该技术对阳光电源电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。随着车载充电机向高频化、高功率密度方向演进，文中提出的RDCX拓扑及低压器件串联技术，可助力阳光电源优化充电桩功率模块设计，提升转换效率并缩小体积。建议研发团队关注该拓扑在兆赫兹开关频率下的电磁兼容（EMC）及驱动电路设计，探索其在下一代高压快充桩...
一种采用低NFoM器件和谐振驱动变压器的98.4%效率380V-12V直流变压器
A 98.4% Efficiency 380V-12V DCX With 1.3kW/in3 Power Density Using Low NFoM Devices and Resonant Drive Transformer
Guangcan Li · Xinke Wu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
本文研究了兆赫兹串联谐振变换器（DCX），适用于高效率、高功率密度应用。针对380V-12V直流变压器，证明了利用串联低压、低NFoM器件可降低导通损耗。同时，文章探讨了如何解决兆赫兹频率下巨大的驱动损耗问题，实现了98.4%的转换效率和1.3kW/in³的功率密度。
解读: 该技术在高功率密度DC-DC变换领域具有重要参考价值。对于阳光电源的户用光伏逆变器及储能系统（如PowerStack），提升DC-DC级效率和功率密度是降低系统体积、提升竞争力的关键。文中提到的低NFoM器件串联技术及谐振驱动方案，可为下一代高频化、小型化储能PCS及光伏优化器设计提供技术储备，有助...
具有多电平电感开关网络的三相PFC变换器
Three Phase PFC Converter With Multilevel Inductive Switching Network
Wending Zhao · Tianlin Huang · Xinke Wu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
随着车载充电机功率需求提升，对三相PFC变换器的高效率与高功率密度提出了更高要求。传统两电平变换器受限于升压电感和滤波器体积，功率密度难以提升。本文提出一种基于低压开关的多电平电感开关网络（MISN）模块，有效减小了无源元件体积，提升了变换器的功率密度。
解读: 该技术对于阳光电源的电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。通过引入多电平电感开关网络（MISN），可以显著优化充电桩内部AC/DC模块的体积与效率，助力实现高功率密度充电解决方案。此外，该多电平拓扑思想也可延伸至阳光电源的组串式逆变器或储能PCS设计中，通过降低开关应力与电感体积，进一步提升整机功率密...
一种采用PWAM控制的双向三电平LLC谐振变换器
A Bidirectional Three-Level LLC Resonant Converter With PWAM Control
Tianyang Jiang · Junming Zhang · Xinke Wu · Kuang Sheng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年3月
本文提出了一种结合脉宽与脉幅调制（PWAM）控制的双向三电平LLC谐振变换器。通过切换不同的控制信号，该变换器实现了三种不同电压增益的工作模式，从而在宽电压增益范围内保持高效运行，非常适用于对电压适应性要求较高的储能系统应用。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）具有极高的应用价值。随着储能系统对电池包电压范围要求日益宽泛，传统LLC拓扑在极端工况下效率下降明显。采用三电平拓扑结合PWAM控制，可有效降低开关管电压应力，提升变换器在宽电压范围下的功率密度与转换效率。建议研发团队评估...
具有负载自适应导通时间控制的有源箝位ZVZCS谐振正激直流变压器
Active-Clamp ZVZCS Resonant Forward DC Transformer (DCX) With Load-Adaptive ON-Time Control
Wei Qin · Naipeng Yu · Zongjie Zhou · Xinke Wu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年12月
本文提出了一种兆赫兹有源箝位谐振正激变换器，旨在满足低功率高密度总线变换器应用需求。该变换器在全负载范围内实现了零电压开关（ZVS）和零电流开关（ZCS）特性，有效提升了系统效率，并降低了均方根电流，优化了功率密度表现。
解读: 该技术主要应用于高功率密度DC-DC变换场景，对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能PCS中的辅助电源或高频隔离级设计具有重要参考价值。随着阳光电源产品向小型化、高功率密度方向演进，该拓扑实现的ZVZCS特性有助于减少开关损耗，提升整机效率。建议研发团队关注其在兆赫兹高频化设计中的磁性元件集成方案，以...
考虑不同输出电压下非线性寄生电容的兆赫兹蜂窝式直流变压器
99% Peak Efficiency MHz Cellular DCX Considering the Nonlinear Parasitic Capacitance for Different Output Voltages
Xinke Wu · Siyuan Gao · Xinlong Huang · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
本文研究了直流变压器（DCX）在宽输出电压范围下的应用。针对开关管结电容和谐振电容（X7R MLCC）随电压变化的非线性特性，分析了其对零电压开关（ZVS）实现的影响。通过优化死区时间，提升了兆赫兹级DCX的效率，实现了99%的峰值效率。
解读: 该研究聚焦于高频化、高效率的DC-DC变换技术，对阳光电源的组串式逆变器及PowerStack/PowerTitan储能系统中的DC-DC模块具有重要参考价值。随着储能系统对功率密度要求的不断提升，兆赫兹级开关技术能有效减小磁性元件体积。文中关于非线性寄生电容对ZVS影响的分析，可指导研发团队在宽电...
一种用于CRM反激式PFC变换器的改进变导通时间控制策略
An Improved Variable On-Time Control Strategy for a CRM Flyback PFC Converter
Chengdong Zhao · Junming Zhang · Xinke Wu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年2月
传统的临界导通模式（CRM）反激式PFC变换器在恒定导通时间控制下，因输入电流波形非正弦化，导致功率因数（PF）偏低且总谐波失真（THD）较高。本文提出了一种改进的变导通时间控制策略，通过简单的模拟除法器实现，有效改善了输入电流质量。
解读: 该研究针对反激式PFC变换器的控制优化，与阳光电源的户用光伏逆变器及微型逆变器产品线高度相关。在户用光伏系统中，反激拓扑常用于辅助电源或小功率转换级，通过优化变导通时间控制策略，可显著提升整机的功率因数并降低THD，有助于满足日益严格的电网接入标准。建议研发团队评估该模拟除法器方案在低成本户用逆变器...
一种具有自动正反向模式切换的双向LLC谐振变换器
A Bidirectional LLC Resonant Converter With Automatic Forward and Backward Mode Transition
Tianyang Jiang · Junming Zhang · Xinke Wu · Kuang Sheng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年2月
本文提出了一种改进的双向LLC谐振拓扑及新型控制方案。该拓扑实现了全开关管软开关，相较于双有源桥（DAB）等传统隔离型双向DC-DC变换器，显著降低了反向能量损耗和关断损耗，大幅提升了转换效率。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及电动汽车充电桩业务具有重要应用价值。LLC拓扑在宽电压范围下的高效率表现，能有效提升储能PCS的能量转换效率，降低系统散热压力。自动模式切换控制方案可简化双向能量流动的逻辑设计，提升系统响应速度。建议研发团队评估该拓扑在液冷...
低NFoM器件在1 MHz 380 V-12 V DCX变换器中的共模EMI噪声分析与抑制
Analysis and Suppression of Common-Mode EMI Noise in 1 MHz 380 V-12 V DCX Converter With Low NFoM Devices
Yue Han · Guangcan Li · Hongbo Shi · Xinke Wu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
针对高功率密度IT应用，本文研究了采用集成PCB绕组的串联谐振变换器（DCX）。针对兆赫兹高频化带来的平面变压器绕组间寄生电容导致的共模EMI噪声问题，分析了其产生机理，并提出了有效的抑制策略，以提升高频DC-DC变换器的电磁兼容性。
解读: 该研究聚焦于兆赫兹高频DC-DC变换技术，对阳光电源的户用光伏逆变器及储能系统（如PowerStack）中的高功率密度模块设计具有重要参考价值。随着公司产品向更高功率密度演进，PCB变压器寄生参数引起的EMI问题日益突出。本文提出的共模噪声抑制方法，可指导公司在研发高频DCX模块时优化磁性元件设计与...
用于单相级联H桥PFC的低共模噪声镜像桥移相调制
Mirror-Bridge Phase-Shift Modulation With Low Common-Mode Noise for Single-Phase CHB PFC
Yu Qi · Xinke Wu · Faheem Muhammad · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
针对服务器电源、通信电源及电动汽车车载充电器等应用，级联H桥（CHB）多电平PFC变换器在提升功率密度和效率方面表现优异。本文提出一种镜像桥移相调制策略，旨在有效降低单相CHB PFC变换器的共模噪声，满足高功率密度设计需求。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩（EV Charger）及户用储能系统中的AC/DC变换环节具有重要参考价值。随着充电桩向高功率密度和高效率演进，CHB拓扑及低共模噪声调制技术能有效减小EMI滤波器体积，提升整机集成度。建议研发团队关注该调制策略在车载充电模块（OBC）及高压充电桩功率模块中的应用潜...
串联谐振变换器中集成磁件的外部磁场最小化
External Magnetic Field Minimization for the Integrated Magnetics in Series Resonant Converter
Jinxu Yang · Xinke Wu · Faheem Muhammad · Zhijiang Deng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
谐振DC-DC变换器因开关损耗低、EMI特性优良，在高效率应用中备受青睐。然而，在车载充电器等宽输出电压范围应用中，谐振电感体积较大，限制了功率密度的提升。本文重点研究了集成磁件的外部磁场最小化设计方法，旨在优化磁性元件布局，提升变换器整体功率密度。
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）具有重要意义。通过集成磁件的磁场优化，可有效减小磁性元件体积，提升整机功率密度，这对于追求高集成度和紧凑型设计的户用及工商业储能PCS至关重要。建议研发团队关注该集成磁设计方法，以降低EMI干...
基于模块化电感开关网络的高功率密度99.2%效率宽输出范围三相PFC整流器
25 kW/L 99.2% Efficiency Wide Output Three Phase PFC Based on Modular Inductive Switching Network
Wending Zhao · Xinke Wu · Yuchen Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
本文提出了一种模块化电感开关网络（MISN）PFC变换器，旨在解决高效率AC-DC转换中的功率密度瓶颈。针对电池充电系统在550–900V宽直流母线电压范围下的应用需求，该拓扑通过模块化设计和单直流母线架构，实现了卓越的转换效率与功率密度，为高压充电场景提供了高效的解决方案。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩及储能PCS业务具有重要参考价值。随着充电桩向高压快充（800V平台）发展，MISN拓扑在提升功率密度和转换效率方面的优势，可助力阳光电源优化充电模块设计，减小体积并降低散热成本。同时，该技术在宽电压范围下的高效表现，也适用于储能变流器（PCS）的前级AC-DC环节，...
一种单相混合降压型PFC变换器系列
A Family of Single-Phase Hybrid Step-Down PFC Converters
Junming Zhang · Chengdong Zhao · Siyang Zhao · Xinke Wu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年7月
Buck型功率因数校正（PFC）因其低输出电压和高效率优势备受关注，但传统Buck PFC在低输入电压下存在死区，导致功率因数（PF）和谐波性能较差。本文提出了一种新型混合降压型PFC变换器系列，旨在解决上述问题，提升输入电流质量与整体转换效率。
解读: 该研究针对Buck PFC在低输入电压下的性能瓶颈提出了改进拓扑，这对阳光电源的户用光伏逆变器及充电桩业务具有重要参考价值。户用逆变器在宽输入电压范围下对效率和THD要求极高，该拓扑优化有助于提升产品在低压工况下的并网电流质量。建议研发团队评估该混合拓扑在小功率单相逆变器中的应用潜力，特别是在追求高...
考虑MOSFET反向恢复的边界模式图腾柱升压PFC变换器精确运行分析
Accurate Operating Analysis of Boundary Mode Totem-Pole Boost PFC Converter Considering the Reverse Recovery of mosfet
Chenkai Zhao · Xinke Wu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年12月
边界导通模式（BCM）图腾柱无桥PFC因高效率和高功率密度，在电力电子领域备受关注。本文针对传统设计忽略MOSFET体二极管反向恢复及寄生参数谐振的问题，提出了精确的运行分析方法，旨在优化变换器设计，进一步提升系统效率与可靠性。
解读: 该研究对阳光电源的户用光伏逆变器及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。图腾柱PFC是提升高功率密度单相逆变器及充电模块效率的核心拓扑。通过深入分析MOSFET反向恢复特性，研发团队可优化驱动电路设计与死区时间控制，从而降低开关损耗并提升电磁兼容性（EMC）表现。建议将该分析模型集成至研发仿真平台，以...
基于3D PCB绕组变压器的高功率密度48-12V DCX
High Power Density 48–12 V DCX With 3-D PCB Winding Transformer
Guangcan Li · Xinke Wu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年2月
平面变压器因其低剖面特性被广泛应用于高频高功率密度DC-DC变换器中。随着功率器件封装技术的进步，其尺寸不断缩小，但高频软磁铁氧体材料的损耗密度降低缓慢，限制了变压器磁芯截面积的减小。本文提出了一种采用3D PCB绕组技术的变压器设计方案，旨在解决高功率密度下的磁性元件集成挑战。
解读: 该技术对阳光电源的户用及工商业光伏逆变器、储能系统（如PowerStack）中的辅助电源模块及高密度DC-DC变换级具有重要参考价值。随着阳光电源产品向更高功率密度演进，传统的平面变压器设计已接近瓶颈。引入3D PCB绕组技术可有效优化变压器散热与空间利用率，有助于缩小逆变器及PCS内部辅助电源的体...
考虑动态传输特性和Qgd的SiC MOSFET精确解析开通损耗模型
Accurate Analytical Switching-On Loss Model of SiC MOSFET Considering Dynamic Transfer Characteristic and Qgd
Zezheng Dong · Xinke Wu · Hongyi Xu · Na Ren 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
碳化硅（SiC）器件助力电力电子设备实现小型化与高效化，但散热设计成为系统设计的关键。本文提出了一种基于数据手册参数的SiC MOSFET解析开通损耗模型，通过考虑动态传输特性和栅漏电荷（Qgd）的影响，实现了对功率损耗的精确评估，为优化散热设计及提升系统功率密度提供了理论支撑。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线具有极高价值。随着公司组串式逆变器和PowerTitan系列储能系统向高功率密度演进，SiC器件的应用日益广泛。该解析模型能显著提升研发阶段对SiC MOSFET损耗的预测精度，从而优化散热器选型与PCB布局，降低系统体积与成本。建议将该模型集成至iSolarCloud的...
基于银烧结工艺的GaN HEMT三维集成功率模块
A 3-D Integrated Power Module of GaN HEMTs Based on Silver Sintering Processes
Zezheng Dong · Haidong Yan · Yinxiang Fan · Xinke Wu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
本文提出了一种GaN HEMT的三维集成封装方法。通过将柔性PCB集成到GaN芯片上实现重布线层（RDL），扩大了电极面积及间距。该结构将GaN芯片夹在多层PCB与活性金属钎焊（AMB）基板之间，并利用银烧结工艺提升了模块的散热与电气性能。
解读: 该技术对阳光电源的高功率密度产品线具有重要参考价值。随着光伏逆变器和储能变流器（如PowerTitan系列）向更高功率密度演进，GaN等宽禁带半导体的应用是提升效率的关键。该三维封装方案通过银烧结和RDL技术有效解决了GaN器件在高频下的寄生参数和散热瓶颈，有助于减小逆变器体积并提升系统效率。建议研...
具有非对称中心抽头整流器的低共模噪声半桥LLC DC-DC变换器
Low Common Mode Noise Half-Bridge LLC DC–DC Converter With an Asymmetric Center Tapped Rectifier
Siliang Zhang · Xinke Wu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年2月
半桥LLC DC-DC变换器因其软开关、高功率密度和低成本优势，广泛应用于电动汽车车载充电器（OBC）。然而，其半桥结构在开关过程中会产生严重的共模（CM）噪声。本文提出了一种非对称中心抽头整流器（ACTR）拓扑，旨在有效降低LLC变换器中的共模噪声。
解读: 该研究针对电动汽车车载充电器（OBC）中的共模噪声抑制问题，提出了创新的非对称中心抽头整流器拓扑。阳光电源在电动汽车充电桩及车载电源领域布局广泛，该技术方案能够显著优化变换器的电磁兼容性（EMC）设计，降低滤波器体积与成本，提升整机功率密度。建议研发团队评估该ACTR拓扑在阳光电源大功率直流充电桩模...
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