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光隔离罗氏线圈：一种针对宽禁带器件具有高dv/dt抗扰性的非侵入式电流测量方法
Optically Isolated Rogowski Coil: Non-Invasive Current Measurement With High dv/dt Immunity for WBG Device
Jiakun Gong · Yulei Wang · Yuxi Liang · Mingrui Zou 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
罗氏线圈（RC）因其非侵入性、灵活性和准确性被广泛用于功率器件电流测量。然而，宽禁带（WBG）器件不断提升的阻断电压和开关速度，导致电场干扰加剧，给RC测量系统带来严峻挑战。本文提出了一种新型光隔离罗氏线圈，有效提升了在高dv/dt环境下的测量抗扰度。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器及PowerTitan储能系统中大规模应用SiC等宽禁带功率器件，高频开关带来的高dv/dt干扰已成为电流采样精度和系统稳定性的核心痛点。该技术通过光隔离方案提升罗氏线圈的抗干扰能力，对于优化逆变器及PCS内部的电流闭环控制、提升高频功率模块的测试精度具有重要意义。建议研发...
100 kW氮化镓牵引逆变器的系统效率-密度协同优化：方法论与集成
Systematic Efficiency-Density Co-Optimization of 100 kW GaN Traction Inverter: Methodology and Integration
Mingrui Zou · Peng Sun · Zheng Zeng · Yulei Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
随着电动汽车对高效率和高功率密度的追求，宽禁带半导体（SiC和GaN）的应用成为趋势。本文针对100 kW GaN牵引逆变器，提出了一种系统级的效率与功率密度协同优化方法，旨在突破SiC器件在效率与密度边界上的限制，利用GaN器件的低损耗和高开关速度优势，实现更优的集成设计。
解读: 该研究对阳光电源的电动汽车充电桩及未来车载电力电子业务具有重要参考价值。GaN器件在高频化、小型化方面的优势，可助力公司充电桩产品进一步提升功率密度并降低体积。建议研发团队关注GaN在高温、高压环境下的可靠性集成技术，探索将其应用于高频高效的充电模块设计中，以提升产品竞争力。同时，该协同优化方法论也...
基于宽带罗氏线圈电流传感器的中压SiC MOSFET过流保护
Overcurrent Protection Enabled by Broadband Rogowski Coil Current Sensor for Medium-Voltage SiC MOSFET
Jiakun Gong · Yulei Wang · Liang Wang · Mingrui Zou 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
为保障昂贵的中压SiC MOSFET器件安全运行，本文提出一种基于罗氏线圈电流传感器（RCCS）的过流保护方案。该方案具备响应速度快、电气隔离等优势。针对RCCS在高带宽与抗噪性之间的矛盾，以及非理想因素的影响进行了深入研究，旨在提升功率变换系统的可靠性与保护精度。
解读: 该技术对于阳光电源的中高压光伏逆变器及储能系统（如PowerTitan系列）至关重要。随着SiC器件在更高电压等级的应用，其极高的开关速度对过流保护的响应带宽提出了严苛要求。该研究提出的宽带RCCS方案能有效提升系统在短路故障下的保护灵敏度，降低SiC器件损坏风险，从而提高产品可靠性。建议研发团队关...
具备高共模抑制比和强dv/dt抗扰性的灵活1.5GHz探头隔离扩展技术，赋能下一代宽禁带
WBG）测量
Yulei Wang · Jiakun Gong · Zheng Zeng · Liang Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
随着宽禁带（WBG）功率器件向更高阻断电压和更快开关速度发展，超高dv/dt对测量系统提出了严苛要求。本文深入探讨了在WBG器件高速开关过程中，测量系统面临的共模干扰及抗扰性挑战，并提出了一种高带宽、高共模抑制比的隔离测量方案，以实现对下一代电力电子系统精确的动态性能评估。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器和PowerTitan储能系统中大规模应用SiC等宽禁带器件，开关频率的提升带来了极高的dv/dt，这对研发阶段的功率模块测试与驱动电路验证提出了巨大挑战。该文章提出的高CMRR测量技术，能够有效解决SiC/GaN器件在高速开关下的波形畸变与干扰问题，有助于提升研发团队对功...
基于立体数字图像相关法的功率模块原位全场变形表征及有限元模型校准
In Situ Full-Field Deformation Characterization of Power Module and FEA Model Calibration Based on Stereo Digital Image Methodology
Peng Sun · Yuxi Liang · Liang Wang · Yulei Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
随着电动汽车的发展，功率模块的可靠性至关重要。传统的功率循环测试耗时且繁琐。本文提出利用立体数字图像相关法（Stereo-DIC）对功率模块进行原位全场变形表征，并以此校准有限元分析（FEA）模型，旨在更高效、准确地评估功率模块在实际应用中的可靠性。
解读: 该研究对阳光电源的核心业务具有极高价值。功率模块是光伏逆变器、储能变流器（PCS）及电动汽车充电桩的核心组件，其热机械可靠性直接决定了产品的寿命。通过Stereo-DIC技术校准FEA模型，可显著提升阳光电源在研发阶段对功率模块热疲劳、封装应力及失效机理的仿真精度，从而优化产品设计，减少冗长的功率循...
基于栅极电荷注入概念的SiC MOSFET开关过电压与振荡同步抑制技术
Simultaneous Mitigation of Switching Overvoltage and Oscillation for SiC MOSFET via Gate Charge Injection Concept
Peng Sun · Xiaofei Pan · Xudong Han · Huayang Zheng 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
针对SiC MOSFET因寄生电感和高开关速度导致的过电压与振荡问题，本文提出了一种基于栅极电荷注入（GCI）概念的新型辅助电路。该电路通过在漏极与栅极间引入可控电荷，有效抑制了开关过程中的电压尖峰及高频振荡，从而提升了电压裕量并降低了电磁干扰（EMI）。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器及PowerTitan储能系统向更高功率密度和更高开关频率演进，SiC MOSFET的应用已成为提升效率的关键。该GCI技术能有效解决高频开关带来的电压应力与EMI难题，有助于优化逆变器功率模块的PCB布局与驱动电路设计，在保证高可靠性的前提下进一步缩小产品体积。建议研发团队...
宽禁带器件动态测试的重点与关注点：一项基于问卷的调查
Focuses and Concerns of Dynamic Test for Wide Bandgap Device: A Questionnaire-Based Survey
Peng Sun · Mingrui Zou · Yulei Wang · Jiakun Gong 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
由于高开关速度、低导通电阻和高导热性等优势，碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)等宽禁带(WBG)器件备受关注。然而，WBG器件的高开关速度也带来了测试方面的挑战。本文通过问卷调查，总结了当前工业界和学术界在WBG器件动态测试中的核心关注点与技术难点。
解读: 宽禁带半导体是阳光电源提升产品功率密度和转换效率的核心技术路径。在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统中，SiC器件的应用已成为提升效率的关键。该文献揭示的动态测试挑战，对阳光电源优化功率模块驱动设计、降低开关损耗及电磁干扰(EMI)具有重要指导意义。建议研发团队参考...
面向动态形变的汽车功率模块热机械性能评估
Dynamic Deformation Oriented Thermo-Mechanical Performance Assessment for Automotive Power Module With Various PWM Schemes
Peng Sun · Mingrui Zou · Fuli Niu · Yuxi Liang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
随着电动汽车（EV）的发展，作为核心部件的功率模块可靠性至关重要。不同脉宽调制（PWM）方案对功率模块的热机械应力影响显著。本文旨在研究不同PWM策略下功率模块的动态形变特性，评估其在复杂工况下的热机械可靠性，为提升电动汽车驱动系统的寿命提供理论依据。
解读: 该研究对阳光电源的电动汽车充电桩及储能变流器（PCS）业务具有重要参考价值。功率模块是上述产品的核心，其热机械可靠性直接决定了产品在严苛环境下的使用寿命。通过分析不同PWM策略对模块动态形变的影响，研发团队可优化充电桩及PCS的驱动控制算法，降低功率器件的热应力疲劳。建议将该评估方法引入产品可靠性设...
基于宽带Rogowski线圈电流传感器的中压SiC MOSFET过流保护
Overcurrent Protection Enabled by Broadband Rogowski Coil Current Sensor for Medium-Voltage SiC MOSFET
Jiakun Gong · Yulei Wang · Liang Wang · Mingrui Zou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
为确保耐用性有限的昂贵中压（MV）器件安全切换，基于罗氏线圈电流传感器（RCCS）的过流保护方案是一种很有前景的方法，具有响应速度快和电气隔离的特点。然而，要使罗氏线圈电流传感器同时具备高抗噪能力和高带宽性能存在固有矛盾。此外，积分器不理想的直流和低频特性会导致漂移和下垂误差。为应对上述挑战，本文研制了宽带罗氏线圈电流传感器，并将其集成到中压碳化硅（SiC）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）的过流保护电路中。基于传输线理论设计了新型线圈，以克服寄生元件对带宽的限制。所设计的...
解读: 从阳光电源的业务角度分析，这项基于罗氏线圈电流传感器的过流保护技术对我们的中压光伏逆变器和储能系统具有重要战略价值。随着1500V直流系统在大型地面电站的普及，以及储能系统向更高电压等级发展，中压SiC MOSFET正成为我们功率变换拓扑的核心器件。然而，这类器件价格昂贵且耐受能力有限，快速可靠的过...
100 kW氮化镓牵引逆变器的系统性效率-密度协同优化：方法与集成
Systematic Efficiency-Density Co-Optimization of 100 kW GaN Traction Inverter: Methodology and Integration
Mingrui Zou · Peng Sun · Zheng Zeng · Yulei Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
摘要：电动汽车牵引逆变器对高效率和高功率密度的追求与日俱增，这正加速包括碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）在内的宽禁带器件的应用。由于碳化硅牵引逆变器的效率 - 密度边界已接近极限，采用氮化镓器件的牵引逆变器因具有更低的功率损耗和更高的开关速度，被视为一种极具前景的解决方案。本文聚焦于电动汽车应用的氮化镓牵引逆变器，提出了一种兼顾效率和功率密度目标协同优化的设计方法。基于所建立的包括功率损耗、直流母线纹波和热阻等设计关注点的数学模型，确定了氮化镓逆变器的效率 - 密度设计域，并通过帕累托前沿分析...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项GaN牵引逆变器的效率-功率密度协同优化技术具有显著的跨领域应用价值。虽然该研究聚焦于电动汽车领域，但其核心方法论与我们在光伏逆变器、储能变流器等产品线的技术演进方向高度契合。 该论文突破了传统SiC器件的效率-密度边界，通过GaN器件实现99.3%峰值效率和62.1...