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具有50%占空比的低dv/dt Class-Ф2 DC-DC变换器演示
Demonstration of Low DV/DT Class-Ф2 DC-DC Converter With 50% Duty Cycle
Ziheng Liu · Zenglong Zhao · Yan Kai · Yunhong Lao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文提出了一种基于频域的改进阻抗调谐分析（ITA）方法，并将其应用于设计具有负载无关零电压开关（ZVS）特性的Class-Ф2 DC-DC变换器。通过调节二次谐波电压，实现了接近梯形的漏源电压（VDS），有效降低了主功率器件的电压应力。
解读: 该技术通过优化谐波电压分布实现低dv/dt和零电压开关，对阳光电源的高功率密度组串式逆变器及储能PCS产品具有重要参考价值。在PowerTitan等储能系统中，采用此类高效率、低应力的拓扑设计，可显著降低功率器件的电磁干扰（EMI）和开关损耗，提升系统整体转换效率。建议研发团队评估该ITA方法在光储...
关于“50%占空比低dv/dt Class-Ф2 DC-DC变换器的演示”的评论
Comment on “Demonstration of Low dv/dt Class-Ф2 DC-DC Converter With 50% Duty Cycle”
Ziheng Liu · Zenglong Zhao · Yan Kai · Yunhong Lao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文针对Liu等人（2023）提出的基于频域修正阻抗调谐分析法的Class-Ф2 DC-DC变换器设计进行了探讨，指出了其在推导临界占空比和等效开关频率过程中存在的两处拼写错误，并给出了修正方案。
解读: Class-Ф2变换器作为一种高频谐振拓扑，其低dv/dt特性有助于降低电磁干扰（EMI）并提升功率密度。对于阳光电源而言，该技术在户用光伏逆变器或小型储能变流器（PCS）的DC-DC级具有潜在应用价值，有助于优化功率模块的开关损耗与电磁兼容性设计。虽然该文主要探讨理论修正，但其涉及的频域阻抗调谐方...
桥臂电路中同步SiC MOSFET体二极管引起的负偏置阈值电压不稳定性
Body Diode Induced Negative-Bias Vth Instability of Synchronous SiC MOSFET in Bridge-Leg Circuit
Peixuan Wang · Yunhong Lao · Youyi Yin · Meng Zhang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
本文报道了桥臂电路中同步SiC MOSFET因体二极管引起的负偏置阈值电压（Vth）不稳定性。在反向恢复阶段，体二极管注入的空穴向源极/栅极侧移动，部分空穴轰击栅氧化层，导致栅氧化层缺陷/陷阱产生，进而引起Vth漂移。
解读: 该研究直接关系到阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩中SiC功率模块的长期可靠性。随着公司产品向高功率密度、高开关频率演进，SiC器件的应用日益广泛。该文揭示的体二极管反向恢复导致的Vth漂移机制，对公司在高温、高频工况下的驱动电路设计及栅极保护策略具有重要指导意义。建...
1200V E型p-GaN栅极HEMT的电荷平衡设计以提升击穿电压和动态稳定性
Charge Balance Design of 1200-V E-Mode p-GaN Gate HEMT Toward Enhanced Breakdown Voltage and Dynamic Stability
Junjie Yang · Jingjing Yu · Jiawei Cui · Sihang Liu 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年4月
本研究探究了蓝宝石衬底上1200 V增强型横向超结p-GaN栅高电子迁移率晶体管（SJ - HEMT）的电荷平衡设计。电荷平衡通过交替的p柱和n柱形成，其中p柱为减薄的p - GaN条带，n柱为二维电子气条带。通过调节p柱和n柱的宽度，研究了电荷平衡设计对SJ - HEMT静态和动态性能的影响。具有电荷平衡的SJ - HEMT的击穿电压（BV）达到2655 V，且击穿电压与栅漏间距（${L}_{\text {GD}}$）之比高达1.56 MV/cm。值得注意的是，SJ - HEMT能有效抑制俘获...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项1200V增强型p-GaN栅极HEMT的电荷平衡设计研究具有重要的战略价值。该技术通过创新的横向超结结构设计，在蓝宝石基底上实现了2655V的击穿电压和1.56 MV/cm的高BV/LGD比，这一性能突破对我们的光伏逆变器和储能变流器产品线具有直接应用意义。 当前阳光...
增强型GaN p-FET及互补逻辑电路的偏振增强设计与开发
Design and Development of Polarization-Enhanced E-Mode GaN p-FET and Complementary Logic (CL) Circuits
Teng Li · Jingjing Yu · Sihang Liu · Yunhong Lao 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年4月
p型氮化镓（GaN）层中镁（Mg）受主的低电离率是导致增强型（E-mode）GaN p沟道场效应晶体管（p-FET）电流密度较低的关键因素。在本研究中，采用极化增强技术来提高p-GaN沟道的电离率。为实现GaN互补逻辑（CL）电路，制备了高性能的凹槽栅E-mode GaN p-FET。在制备过程中，发现沟道厚度（$t_x$）是影响器件性能指标的关键参数。随着$t_x$减小（即凹槽深度增大），可获得更负的阈值电压（$V_{th}$）；然而，代价是导通电阻（$R_{on}$）增大。沟道厚度$t_x$...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项氮化镓（GaN）互补逻辑电路技术具有显著的战略价值。该研究通过极化增强技术突破了p型GaN器件的电流密度瓶颈，实现了17.7 mA/mm的高电流密度和6.9×10^7的开关比，为GaN功率集成电路（PIC）的商业化应用奠定了重要基础。 对于阳光电源的核心产品线，该技术...
肖特基型p-GaN栅HEMT中漏极依赖双向动态阈值电压漂移的全范围研究
Full-Range Investigation of Drain-Dependent Bidirectional Dynamic Threshold Voltage Shift in Schottky-Type p-GaN Gate HEMT
Muqin Nuo · Ming Zhong · Zetao Fan · Yunhong Lao 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年2月
本研究采用基于梯形波的提取方法，对肖特基型 p - GaN 栅高电子迁移率晶体管（HEMT）中与漏极相关的动态阈值电压（$V_{\text {th}}$）进行了研究，揭示了漏极应力（$V_{\text {DS - off}}$）、栅极应力（$V_{\text {GS - on}}$）以及测量$V_{\text {th}}$时的漏极偏压（$V_{\text {DS - M}}$）的综合影响。在研究的第一部分，通过使用$V_{\text {GS - off}}$/$V_{\text {GS - on...
解读: 从阳光电源光伏逆变器和储能系统的核心器件应用角度，这项关于肖特基型p-GaN栅HEMT动态阈值电压特性的研究具有重要参考价值。GaN HEMT作为新一代宽禁带功率半导体，其高频、高效、高功率密度特性正是我们逆变器和储能变流器实现小型化、高效化的关键使能技术。 该研究揭示的双向动态阈值漂移现象直接关...
具有抑制负向阈值电压漂移和增强抗误开启能力的分裂p-GaN栅HEMT
Split-p-GaN Gate HEMT With Suppressed Negative Vth Shift and Enhanced Robustness Against False Turn-On
Yunhong Lao · Jin Wei · Maojun Wang · Jingjing Yu 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年4月
在肖特基型 p - GaN 栅高电子迁移率晶体管（HEMT）的发展过程中，阈值电压（$V_{\text {th}}$）不稳定一直是一个突出问题。在高漏源电压（$V_{\text {DS}}$）偏置下，浮空 p - GaN 的电位会因栅/漏耦合势垒降低（GDCBL）效应而升高，从而导致明显的负阈值电压（$V_{\text {th}}$）漂移。在快速开关操作期间，负阈值电压（$V_{\text {th}}$）漂移会严重加剧误开启问题。在这项工作中，提出了一种分裂 p - GaN 栅高电子迁移率晶体管...
解读: 从阳光电源光伏逆变器和储能系统的业务视角来看，该论文提出的分离式p-GaN栅极HEMT技术具有重要的应用价值。GaN功率器件是我们高频、高效率逆变器产品的核心部件，但传统Schottky型p-GaN栅极器件在高压偏置下存在的阈值电压负漂移问题，一直是制约其在高功率密度应用中可靠性的关键瓶颈。 该技...