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功率器件技术 SiC器件 功率模块 可靠性分析 故障诊断 ★ 5.0

碳化硅功率MOSFET高频应用下的栅极氧化层退化状态监测技术

Gate Oxide Degradation Condition Monitoring Technique for High-Frequency Applications of Silicon Carbide Power MOSFETs

作者 Javad Naghibi · Sadegh Mohsenzade · Kamyar Mehran · Martin P. Foster
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2023年1月
技术分类 功率器件技术
技术标签 SiC器件 功率模块 可靠性分析 故障诊断
相关度评分 ★★★★★ 5.0 / 5.0
关键词 栅极氧化层退化 碳化硅 (SiC) 功率 MOSFET 状态监测 可靠性 高频应用 开关动态
语言:

中文摘要

栅极氧化层退化是碳化硅(SiC)MOSFET的主要失效模式之一。由于SiC器件栅极氧化层较薄,其退化会显著影响开关动态特性。本文提出了一种针对高频应用场景的监测技术,旨在解决SiC器件在长期运行中的可靠性评估难题。

English Abstract

Gate oxide degradation, which considerably affects turn-on/-off dynamics of the switch, embraces a large percentage of chip-related failure modes both in silicon and silicon carbide power MOSFETs. The gate oxide layer is thinner in silicon carbide power MOSFETs in comparison to their silicon-based counterparts. Consequently, the problem of gate oxide degradation has become a more crucial impedimen...
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SunView 深度解读

随着阳光电源在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统中大规模应用SiC功率模块以提升功率密度和效率,SiC器件的长期可靠性至关重要。该技术提出的栅极氧化层退化监测方法,可集成于iSolarCloud智能运维平台,实现对逆变器及PCS核心功率器件的早期故障预警。建议研发团队将其转化为在线监测算法,嵌入到驱动电路中,以提升产品在极端工况下的寿命预测精度,降低运维成本,确保光储系统的高可靠性。