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氮化镓功率器件芯片内并发老化预测与介质失效检测
On-Chip Concurrent Device Aging Prognosis and Dielectric Failure Detection for GaN Power Devices
| 作者 | Lixiong Du · Yuanqing Huang · D. Brian Ma |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2024年9月 |
| 技术分类 | 功率器件技术 |
| 技术标签 | GaN器件 宽禁带半导体 可靠性分析 故障诊断 |
| 相关度评分 | ★★★★ 4.0 / 5.0 |
| 关键词 | GaN功率器件 状态监测 老化预测 介质失效 可靠性 宽禁带 电力电子 |
语言:
中文摘要
尽管氮化镓（GaN）功率器件具有优异的性能，但其可靠性仍面临挑战。本文提出了一种片上状态监测（CM）方法，将器件老化预测与介质失效检测集成于统一电路平台。该方法利用器件关断特性，实现了对GaN器件健康状态的实时评估，为提升宽禁带器件在电力电子系统中的可靠性提供了有效手段。
English Abstract
Despite promising figure of merits, as emerging wide bandgap devices, gallium nitride (GaN) power devices face significant reliability challenges. This article presents an on-chip condition monitoring (CM) approach addressing these challenges by seamlessly integrating device aging prognosis and dielectric failure detection into a unified circuit platform. Specifically, leveraging the device turn-o...
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SunView 深度解读
GaN器件作为宽禁带半导体的代表，在阳光电源的高功率密度户用逆变器及小型化充电桩产品中具有广阔应用前景。该研究提出的片上监测技术，能够有效解决GaN器件在长期运行中的可靠性痛点，通过实时老化预测与故障预警，可显著提升iSolarCloud平台的运维智能化水平。建议研发团队关注该片上集成电路设计，将其作为下一代高频、高效率逆变器及充电模块的核心健康管理功能，以降低售后运维成本并提升产品全生命周期可靠性。