2023年11月10日至13日，2023中国电力电子与能量转换大会暨中国电源学会第二十六届学术年会及展览会(CPEEC & CPSSC 2023)以及The 2nd IEEE International Power Electronics and Application Symposium(IEEE PEAS 2023)国际会议，两场电力电子盛会在广州同期启幕。两场盛会云集了全球电力电子界的顶尖专家、企业精英和高校人才多方汇聚在一起，展示和讨论电力电子、能量转换与电源技术相关领域的最新成果，共同见证行业未来的创新发展。
会议上，ZJU-PMIC团队共有11篇论文被收录，并斩获7项荣誉。其中，宗雨健的论文荣获 CPEEC & CPSSC 2023 大会优秀论文，董泽政、刘天骥、刘华桥、韩林君荣获 IEEE PEAS 2023 优秀报告人(其中刘天骥作的两场报告均获奖)，张佳一荣获 IEEE PEAS 2023 优秀海报奖；受到现场专家学者的高度关注与赞赏。
获奖论文①
基于有源箝位的功率器件串联均压技术
CPEEC & CPSSC 2023 大会优秀论文
应用领域
中压直流配电网
电力系统中存在大量的中高压应用，如柔性直流输电、大容量数据中心、电力电子变压器等。当前中压直挂电力电子变压器普遍使用多直流单元串并联的拓扑方案，其功率器件多、子模块电容体积大，通过低压器件串联的方式以实现中高压大功率变换是最直接的解决方案。
ZJU-PMIC团队提出了一种基于有源箝位的功率器件均压技术，在有源箝位电路良好的串联电压均衡性能的基础上，通过死区时间的负向电流将箝位电容的能量回收回电路，减少串联均压的额外损耗；采取了一种通过采样、排序电容电压，有选择性的赋给较高电压电容放电信号的均压控制方法；讨论了放电时间的选取，使用充分的放电时间以开环地实现电压均衡的控制。
通过3kV/30kW的中压大功率实验，可以验证应用该有源箝位均压技术的6个串联器件的电压均衡程度，其电压的不均衡度<5%。
获奖论文②
A GaN HEMT Integrated Power Module with Silver Sintering Processes
IEEE PEAS 2023 优秀报告人
应用领域
电机驱动逆变器
目前，氮化镓功率器件已经在快充领域得到了广泛应用并逐渐向服务器电源等千瓦级应用中扩展。受限于散热以及回路寄生参数，将氮化镓功率器件推向更高功率的应用（如电机驱动逆变器等）面临着更大的挑战。
ZJU-PMIC团队提出了一种基于多层PCB和金属陶瓷板结构的三维器件封装结构，将回路电感减小至2nH，单芯片结壳热阻仅为0.05℃/W，并通过实验测试验证了该封装结构的低电感和低热阻特性。
获奖论文③
High-Efficiency High-Density RDCX Modules Cascaded with CHB PFC Stage
IEEE PEAS 2023 优秀报告人
应用领域
数据中心电源
相较于传统基于高压器件的AC-DC变换器，多元胞AC-DC变换器能够充分利用低压器件更加优秀的损耗特性，在保证转换效率的情况下，进一步提升变换器开关频率以提升功率密度。
为维持多元胞AC-DC变换器的正常工作，ZJU-PMIC采用共同占空比控制的CHB PFC作为前级，简单的共同占空比控制的多个MHz开关频率的RDCX模块作为后级DC-DC，在即便考虑谐振参数±10%差异的情况下，依然良好的实现多元胞AC-DC的母线电压均衡和功率均衡。
最终成功搭建了220Vac/48V-3kW的6元胞AC-DC试验样机，其中后级RDCX模块实现了98.3%的峰值效率和1400W/in³的功率密度，多元胞AC-DC整机实现了97.5%的峰值效率和180W/in³的功率密度。
获奖论文④
Light-Load Efficiency Improvement of MHz RDCX Based on Output Voltage Ripple and Resonant Pulse Number Control
IEEE PEAS 2023 优秀报告人
应用领域
数据中心电源、通信电源
可调直流变压器（RDCX）可以实现全范围软开关、变压器最优化设计以及部分功率调节，从而实现高效、高密度地隔离电压调节。但是，高频工作下磁芯损耗等与负载无关的损耗在轻载时于总损耗中占比较大，使RDCX变换器难以满足日益提升的轻载效率要求。
ZJU-PMIC团队针对RDCX变换器提出了一种简单的打嗝模式工作策略，通过软开关拓扑设计、打嗝频率及工作电流控制，提升了打嗝工作效率。最终，搭建了1MHz 66V/48V-500W的样机进行了原理验证，在10%负载情况下将效率从92.6%提升至95.3%，实现了10%负载处37%的损耗降低。
获奖论文⑤
Analysis and Optimization of PCB Layout for A 12-V-to-1-V Hybrid-Switched-Capacitor VRM with Switched Intermediate Voltage Rail
IEEE PEAS 2023 优秀报告人
应用领域
数据中心电源、IC供电
随着数据中心的快速发展，给CPU、GPU等芯片供电的VRM成为了研究热点，VRM面临着电流负载大、功率密度要求高、响应速度要求快等难点，两级式的结构逐渐成为了大电流VRM的主流方案。由于VRM的低压大电流特性，PCB布局引入的寄生电感和寄生电阻参数对最终的效率影响很大，可能造成实际效率远低于理论计算值，因此对于PCB布局的优化是极其重要的。
ZJU-PMIC团队采取了两种策略对PCB进行了优化（①尽量缩短环路长度来降低寄生电阻，②尽量减小环路面积来降低寄生电感），最后通过仿真和样机实测证明了优化策略存在较好效果，显著增加了样机效率。
获奖论文⑥
Two-Stage 48V-to-16V-to-1V Hybrid-Switched-Capacitor Converter for High Performance Computing
IEEE PEAS 2023 优秀报告人
应用领域
数据中心电源
面向48V-1V的板载芯片供电VRM需求，ZJU-PMIC开发了一种两级式48V-16V-1V混合开关电容变换器，利用3:1开关电容变换器将48V降为16V，利用多相串联电容Buck变换器并联将16V降为1V，通过使用这两种拓扑级联组合实现了240A电流的输出，有效降低了开关器件的电压应力，从而降低器件导通损耗。选用特定的前后级频率对应关系，实现了后级串联电容Buck模块之间的电流自动均衡。目前的样机峰值效率在输出电流为80A时达到90.1%，满载效率在输出电流为240A的时达到84%。
获奖论文⑦
Design Guidelines for Y Capacitance Based on CM Noise Caused by Line Frequency Switch of Totempole PFC
IEEE PEAS 2023 优秀海报奖
应用领域
数据中心电源
图腾柱PFC因其高效率、高功率密度的优点，现已广泛应用于数据中心电源等场景。在一个工作周期内，图腾柱PFC始终存在一个工频管导通，所以高频管电压跳变所产生电流噪声并不会流经大地形成共模回路。因此工频管开关动作所引起的电流噪声大小影响着共模滤波器的体积，进而影响图腾柱PFC的功率密度。
ZJU-PMIC团队以600W的图腾柱PFC为例，对其建立工频管的共模噪声模型，分析得到共模回路阻抗、开关速度与共模电流噪声的数学模型，从而得到了相关参数和滤波器参数设计的整体方案。
其他被收录论文
Low Common Mode Noise Cellular RDCX with Single Bus Multi-Level Regulator
应用领域
新能源车车载充电机
Analysis and Reduction of Common-mode Noise in Cellular RDCX Converter
应用领域
新能源车车载充电机
A Simplified Input Filter Capacity Current Compensation Scheme for 360-800 Hz CRM Totem-Pole PFC with Si MOSFETs
应用领域
航空电网机载电源
Operating Principles of Series-connected IGBTs Based on Active Clamping Circuit in Voltage Source Converters
应用领域
直流输电变换器
诚挚感谢
电源管理技术创新联盟
台达电子企业管理(上海)有限公司
长城电源技术有限公司
东莞铭普光磁股份有限公司
横店集团东磁股份有限公司
英诺赛科（深圳）半导体有限公司
宁波希磁电子科技有限公司
英飞凌科技(中国)有限公司
感谢ZJU-PMIC和以上企业对上述成果的大力支持
