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用于隔离型DC-DC变换器共模EMI噪声分析的双电容变压器绕组电容模型
Two-Capacitor Transformer Winding Capacitance Models for Common-Mode EMI Noise Analysis in Isolated DC–DC Converters
Huan Zhang · Shuo Wang · Yiming Li · Qinghai Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年11月
针对隔离型DC-DC变换器，变压器绕组间寄生电容是共模（CM）噪声的主要传播路径。为简化CM噪声分析，本文提出了一种双电容变压器绕组电容模型。该模型基于通用条件推导，适用于多种隔离型变换器拓扑，有助于提升电力电子系统的电磁兼容性设计水平。
解读: 该研究对阳光电源的组串式逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器及隔离型DC-DC变换器设计具有重要指导意义。在高功率密度设计中，变压器寄生电容引起的EMI问题是产品认证的难点。通过应用该双电容模型，研发团队可在设计阶段更精准地预测和抑制共模噪声，减少后期EMC整改成本，缩短研发...
带气隙NiZn磁芯电感的寄生电容解析模型
An Analytical Stray Capacitance Model of NiZn Inductors With Gapped Cores
Zhan Shen · Qiming Liu · Kaiyuan Liu · Yueyin Wang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
本文针对MHz以上高频电力电子变换器中广泛使用的NiZn磁芯电感，提出了一种解析模型，用于量化分析磁芯气隙产生的寄生电容。该寄生电容会导致电流振荡及电磁干扰（EMI）问题，对于高频磁性元件的精确建模与设计至关重要。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器及储能PCS向高功率密度和高频化方向演进，磁性元件的体积与效率成为核心竞争力。NiZn磁芯在高频应用中表现优异，但气隙带来的寄生电容是导致EMI超标和高频振荡的关键因素。该研究提供的解析模型可直接应用于公司研发阶段的磁性元件设计，优化电感绕线结构与气隙布局，从而提升逆变器及P...
PCB寄生电容对采用TO-247封装SiC器件的斩波与半桥电路开关瞬态的影响
Impact of PCB Parasitic Capacitance on Switching Transients in Chopper and Half-Bridge Configurations Utilizing TO-247 SiC Devices
Abdul Basit Mirza · Andrew Castiblanco · Abdul Muneeb · Yang Xie 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月
采用TO - 247封装的碳化硅（SiC）金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）和肖特基二极管是斩波器（降压/升压）和半桥电路配置的经济选择，而斩波器和半桥电路是各种功率变换器拓扑的基本组成部分。然而，碳化硅器件的快速开关意味着较高的 $\text{d}\boldsymbol{v}/\text{d}\boldsymbol{t}$ 和 $\text{d}\boldsymbol{i}/\text{d}\boldsymbol{t}$，这对功率回路电感的印刷电路板（PCB）部分提出了限制，以在关断...
解读: 该PCB寄生电容优化技术对阳光电源SiC器件应用具有重要价值。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中，TO-247封装SiC MOSFET已广泛应用于三电平拓扑和半桥电路。研究揭示的PCB布局优化方法可直接应用于功率模块设计，通过减小关键路径寄生电容降低电压过冲和EMI，提升系统在高频开关下的可...
电动汽车充电桩前端Vienna整流器的谐波谐振抑制策略
Harmonic Resonance Suppression Strategy of the Front-End Vienna Rectifier in EV Charging Piles
Min Zhang · Yuchao Yuan · Xiaofeng Sun · Yuliang Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
由于电动汽车充电桩安装位置分散，常通过不同长度的电缆接入电网。电缆寄生电感与电容产生的谐振会放大背景谐波，导致前端Vienna整流器的并网电流严重畸变。本文提出了一种谐波谐振抑制策略，以提升充电桩在复杂电网环境下的电能质量与运行稳定性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的电动汽车充电桩业务。Vienna整流器是高功率充电桩前端的核心拓扑，其在弱电网或长电缆接入场景下的谐振问题是提升产品电能质量的关键。通过该策略，阳光电源可优化充电桩控制算法，有效抑制谐波畸变，提升产品在复杂电网环境下的适应性和可靠性，从而增强在公共充电站及工商业充电场景下的...
一种具有优化系统接口和电场分布的10 kV SiC MOSFET功率模块
A 10 kV SiC MOSFET Power Module With Optimized System Interface and Electric Field Distribution
Xiaoling Li · Yuxiang Chen · Hao Chen · Riya Paul 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
本文提出了一种针对10 kV碳化硅（SiC）MOSFET功率模块的系统化设计方法。通过多目标优化，实现了电场分布的增强、共模寄生电容的最小化以及系统级寄生电感的降低，为高压功率模块的设计提供了创新技术路径。
解读: 该研究聚焦于高压SiC功率模块的封装与电磁优化，对阳光电源的核心业务具有极高价值。10 kV SiC器件是实现中压直挂（MV-grid）光伏逆变器和储能PCS的关键，能显著减少变压器体积并提升系统效率。该模块的电场优化与寄生参数控制技术，可直接应用于PowerTitan等大功率储能系统及集中式光伏逆...
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...
单向中压LLC-DCX高升压比的ZVS分析与设计方法
ZVS Analysis and a Design Method for Unidirectional Medium-Voltage LLC-DCX With High Step-Up Ratio
Peng Jiang · Hao Feng · Li Ran · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
针对中压直流变压器（DCX）中高升压比导致的二次侧寄生电容反射效应，本文分析了其对LLC-DCX额定负载下零电压开关（ZVS）条件的影响，并提出了一种确定系统关键参数（如励磁电感等）的设计准则。
解读: 该研究针对中压直流变换场景，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及大型光伏电站的直流汇流方案具有重要参考价值。随着光储系统向更高电压等级（如1500V及以上）发展，DCX的效率与功率密度成为核心竞争力。本文提出的寄生参数补偿设计方法，有助于优化高压DC-DC变换器的软开关性能，提升系统...
利用低介电常数材料降低共模电磁干扰的功率半导体模块
Power Semiconductor Module With Low-Permittivity Material to Reduce Common-Mode Electromagnetic Interference
Jong-Won Shin · Chi-Ming Wang · Ercan M. Dede · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年12月
本文提出了一种在功率半导体模块中布局低介电常数材料的设计方案，旨在降低寄生共模（CM）电容，从而抑制共模电流。在不牺牲半导体器件与散热器之间热性能的前提下，通过将直接键合铜（DBC）基板底部部分铜层替换为空气，有效降低了寄生电容，优化了模块的电磁兼容性（EMC）。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器）具有重要应用价值。随着功率密度不断提升，高频开关带来的EMI问题已成为系统设计的瓶颈。该方案通过优化DBC基板结构降低寄生电容，在不影响散热的前提下改善EMC性能，有助于减小滤波器体积，提升整机功率密度。建议研发...
SiC功率模块中硅基RC缓冲器的异构集成以降低寄生振荡噪声
Heterogeneous Integration of Silicon-Based RC Snubber in SiC Power Module for Parasitic Oscillation Noise Reduction
Yu Zhou · Yuting Jin · He Xu · Haoze Luo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
由于SiC器件开关速度快且电容较小，寄生振荡已成为SiC变换器中高频EMI噪声的主要来源。直流母线缓冲器是经济有效的噪声抑制方案，但现有陶瓷电容存在温度限制和热降额问题。本文提出了一种在SiC功率模块内异构集成硅基RC缓冲器的方法，有效解决了噪声抑制与热稳定性之间的矛盾。
解读: 该技术对阳光电源的SiC组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）具有重要价值。随着公司产品向更高功率密度和更高开关频率演进，SiC器件带来的EMI和寄生振荡问题日益突出。将RC缓冲器异构集成至功率模块内部，不仅能显著提升电磁兼容性（EMC）表现，还能优化模块的热设...
用于650V氮化镓半桥的超低输入输出电容PCB嵌入式双输出栅极驱动电源
Ultralow Input–Output Capacitance PCB-Embedded Dual-Output Gate-Drive Power Supply for 650 V GaN-Based Half-Bridges
Bingyao Sun · Rolando Burgos · Dushan Boroyevich · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年2月
宽禁带器件通过高频运行提升了功率转换器的效率与功率密度，但同时也加剧了电磁干扰（EMI）。栅极驱动电源的寄生隔离电容是EMI耦合的关键路径。本文提出了一种PCB嵌入式双输出栅极驱动电源，通过降低寄生电容，有效抑制了EMI辐射与传导，为高频GaN功率变换器的设计提供了优化方案。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器及户用储能产品中对功率密度要求的不断提升，GaN等宽禁带半导体器件的应用成为技术演进的关键。该研究针对GaN高频开关带来的EMI挑战，提出了极具价值的栅极驱动电源优化方案。对于阳光电源而言，该技术可直接应用于新一代高频高效逆变器及微型逆变器的开发中，有助于在缩小产品体积的同...
基于电荷轨迹的MOSFET寄生电容全面表征方法
Comprehensive MOSFET Capacitance Characterization Based on Charge Trajectories
Michihiro Shintani · Kazuki Oishi · Yota Nishitani · Hajime Takayama 等5人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年6月
提出了一种确定功率金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）寄生电容的新方法。与传统方法依赖于特定偏置条件下的小信号测量不同，该方法利用 MOSFET 的瞬时开关波形来表征其电容。开关波形本质上为所有电极建立了合适的偏置电压，反映了实际工作条件。通过分析开关过程中的电荷转移轨迹，可确定栅 - 源电容、漏 - 栅电容和漏 - 源电容。评估表明，采用该方法得出的电容模型能够准确再现使用碳化硅（SiC）MOSFET 的升压转换器中的开关波形，与通过小信号测量得到的传统模型相比，开关时序误...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于电荷轨迹的MOSFET寄生电容表征技术具有显著的工程应用价值。在光伏逆变器和储能变流器等核心产品中，功率开关器件的精确建模直接影响系统效率、电磁兼容性和可靠性设计。 该技术的核心创新在于突破了传统小信号测量方法的局限性。传统方法在特定偏置条件下测试，难以反映器件在...
360–800 Hz变导通时间控制CRM Boost PFC变换器中电容效应的分析与改进
Analysis and Improvement of Capacitance Effects in 360–800 Hz Variable On-Time Controlled CRM Boost PFC Converters
Xiaoyong Ren · Yuting Zhou · Zhehui Guo · Yu Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年7月
本文研究了临界导通模式（CRM）Boost PFC变换器中的输入滤波电容（IFC）及功率器件寄生电容对系统性能的影响。针对高频下电容效应导致的谐振与控制偏差问题，分析了其非线性电压依赖特性，并提出了改进的变导通时间控制策略，以优化功率因数校正效果并抑制开关噪声。
解读: 该研究对于阳光电源的户用光伏逆变器及充电桩产品线具有重要参考价值。在户用逆变器中，PFC级是提升整机效率和功率密度的关键环节，尤其是在高频化趋势下，CRM模式下的寄生参数处理直接影响EMI性能和转换效率。通过对IFC及寄生电容效应的精确建模与控制优化，可进一步提升阳光电源产品的电能质量指标，降低EM...
变频及漏源偏置应力下p-GaN HEMT输出电容提取方法
Output Capacitance Extraction of p-GaN HEMTs Under Multi Pulse Switching Across Variable Frequencies and Drain-Bias Stress
Xinzhi Liu · Junting Chen · Shanshan Wang · Sijiang Wu 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
本文提出了一种在多脉冲开关条件下提取200V肖特基p-GaN HEMT输出电容（COSS）的方法。通过栅源短路配置，在开关瞬态期间捕获CGD和CDS。为减少振荡，设计了低寄生电感的四层PCB，并分析了不同频率和偏置电压下的电容特性。
解读: GaN作为宽禁带半导体，在阳光电源的户用光伏逆变器及小型化充电桩产品中具有提升功率密度和转换效率的巨大潜力。本文提出的COSS精确提取方法，有助于优化高频开关下的损耗模型，对提升阳光电源下一代高频化、小型化逆变器及充电桩的驱动电路设计及EMI抑制具有重要参考价值。建议研发团队在后续高频功率模块设计中...
基于数据手册规格的二极管反向恢复特性精确估算
Accurate Estimation of Diode Reverse-Recovery Characteristics From Datasheet Specifications
Utsab Kundu · Parthasarathi Sensarma · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年10月
本文提出了一种利用数据手册规格精确估算二极管反向恢复特性的结构化方法。该方法基于二极管电导模型，将反向恢复过程划分为四个工作模式，并综合考虑了器件电容和寄生电感等电路非理想因素，推导了各模式的状态方程，实现了对反向恢复特性的准确预测。
解读: 该研究对于阳光电源的功率模块设计与选型具有重要指导意义。在组串式逆变器、PowerTitan储能变流器及风电变流器等高功率密度产品中，二极管的反向恢复特性直接影响开关损耗、电磁干扰（EMI）及器件热应力。通过该估算方法，研发团队可在仿真阶段更精准地评估不同供应商器件的性能，优化驱动电路设计，从而提升...
一种用于平面变压器的新型屏蔽方法以抑制共模EMI噪声并扩展软开关范围
Novel Shielding Method for Planar Transformers to Suppress Common-Mode EMI Noise and Improve Soft-Switching Range
Khuong-Duy Le · Quang-Huy Nguyen · Minh-Quan Nguyen · Tat-Thang Le 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年3月
高频 LLC 谐振变换器因其软开关能力，对于数据中心电源和电池充电器等高功率密度应用至关重要。在这些频率下，平面印刷电路板（PCB）绕组变压器因其尺寸和性能优势，比绕线式变压器更受青睐。然而，诸如绕组间和绕组内电容等较高的寄生电容会增加共模（CM）电磁干扰（EMI）噪声，并缩小零电压开关（ZVS）范围。为维持 ZVS，要么必须增加死区时间，要么减小励磁电感，而这两种方法都会增加传导损耗。屏蔽可以减轻共模噪声，但也会增加变压器的寄生电容。本文提出了一种新颖的浮动屏蔽技术（FST），该技术在阻断共模...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项浮动屏蔽技术（FST）对我们的核心产品线具有重要的应用价值。在光伏逆变器和储能变流器领域，LLC谐振变换器已成为DC-DC隔离级的主流拓扑，特别是在高功率密度的组串式逆变器和模块化储能PCS中广泛应用。该技术通过创新的屏蔽方法同时解决了电磁兼容性和软开关性能这两个关键矛...
螺旋电容耦合器及电容式无线功率传输的最优阻抗匹配
Spiral Capacitive Coupler and Optimum Impedance Matching for Capacitive Wireless Power Transfer
Waqar Hussain Khan · Dukju Ahn · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
本文提出采用螺旋形开槽结构提升电容式无线功率传输的耦合电容，并给出优化参数选择策略以提高整体效率。所设计的电容耦合板采用细密螺旋图案，增加电容内部自感，有效补偿耦合电容，从而在相同物理尺寸下提升净耦合电容值。针对最大化效率的阻抗变换网络，分析了给定耦合电容及其寄生电阻下的最优匹配阻抗，并推导出耦合电容效益饱和的理论极限。相比传统电感-电容混合耦合器，该方案无需利兹线和笨重易碎的铁氧体材料，降低了所需匹配电感值及逆变器与发射端电流，减少发射侧损耗。实验在2.8 MHz频率下实现200 W负载功率，...
解读: 该螺旋电容耦合技术对阳光电源储能及充电产品线具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，可应用于模块间无线功率传输，替代传统接插件连接，提升系统可靠性和维护便捷性。对于充电桩产品，该技术提供了无接触式充电方案，特别适用于恶劣环境下的工业储能充电场景。螺旋结构通过增强自感补偿耦合电容，在2...
电压源并联谐振E类逆变器
Voltage-Source Parallel Resonant Class E Inverter
Akinobu Shigeno · Hirotaka Koizumi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年10月
本文提出了一种电压源并联谐振E类逆变器。该电路利用开关器件的寄生电容，实现了与传统E类逆变器相同的零电压开关（ZVS）和零电压导通导数开关（ZVDS）特性，从而在高频运行下实现了高功率转换效率。
解读: 该研究提出的高频E类逆变器拓扑在提升功率密度方面具有潜力。对于阳光电源而言，该技术可关注其在户用光伏逆变器或微型逆变器中的应用，通过高频化减小磁性元件体积，从而提升产品功率密度。然而，E类逆变器通常适用于小功率、窄负载范围场景，对于阳光电源主流的组串式逆变器及大功率储能PCS（如PowerTitan...
基于电流纹波估计的死区补偿方法
Dead-Time Compensation Method Based on Current Ripple Estimation
Tomoyuki Mannen · Hideaki Fujita · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年7月
本文探讨了电压源PWM变换器中死区引起的电压误差。通过分析开关器件寄生输出电容的影响，揭示了关断电流或开关电流纹波对电压误差的显著作用。研究提出了一种基于电流纹波估计的补偿策略，旨在提升变换器的输出波形质量与控制精度。
解读: 该研究直接针对阳光电源核心产品（如组串式逆变器、集中式逆变器及PowerTitan储能变流器）中广泛使用的PWM控制技术。死区效应是影响逆变器输出电流谐波和低功率段线性度的关键因素。通过引入电流纹波估计补偿，可显著提升阳光电源产品在弱电流工况下的电流质量，降低谐波畸变率，从而优化并网性能。建议研发团...
现代电力电子封装中数字设计与有限元分析综述
Overview of Digital Design and Finite-Element Analysis in Modern Power Electronic Packaging
Asger Bjorn Jorgensen · Stig Munk-Nielsen · Christian Uhrenfeldt · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
宽禁带（WBG）半导体要求封装具备更低的寄生电感与电容，这推动了高集成度封装技术的发展。由于高集成度增加了电压、电流及温度测量的难度，设计人员需更多依赖仿真手段来洞察原型机的运行状态。本文综述了现代电力电子封装中的数字设计方法与有限元分析技术。
解读: 该技术对于阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统至关重要。随着SiC等宽禁带器件在光储产品中的广泛应用，高功率密度设计成为核心竞争力，但也带来了严峻的散热与寄生参数挑战。通过引入先进的有限元仿真与数字设计流程，研发团队能更精准地优化功率模块布局，降低寄生参数对开关...
宽禁带半导体器件开关振荡综述
A Review of Switching Oscillations of Wide Bandgap Semiconductor Devices
Jian Chen · Xiong Du · Quanming Luo · Xinyue Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
宽禁带（WBG）器件凭借高频、高效及高功率密度优势，成为电力电子转换器的核心。然而，其极低的寄生电容与极快的开关速度导致开关振荡问题突出，易引发电压电流过冲、直通故障及电磁干扰，影响系统稳定性与可靠性。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统向高功率密度与高频化演进，SiC等宽禁带器件的应用已成必然。开关振荡不仅影响电磁兼容性（EMC），还可能导致功率模块失效，降低系统可靠性。建议研发团队在设计阶段利用该文献的理论基础，优化PCB布局以降低寄生参数，并结合有源门...
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