面向宽禁带器件的Ω型电流传感器多目标优化与增强设计

Multiobjective Optimization and Enhanced Design of an Ω-Shaped Current Sensor for WBG Devices

作者	Xia Du · Liyang Du · Yuxiang Chen · Andrea Stratta · Homer Alan Mantooth
期刊	IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期	2025年5月
技术分类	拓扑与电路
技术标签	宽禁带半导体功率模块可靠性分析故障诊断
相关度评分	★★★★ 4.0 / 5.0
关键词	宽禁带器件电流传感器罗氏线圈高带宽开关电流测量 Ω型铜管

语言:

中文摘要

宽禁带（WBG）器件的快速发展对电流传感器的带宽、尺寸及积分器设计提出了挑战。本文提出了一种由Ω型铜管、罗氏线圈和外部积分器组成的高带宽Ω型电流传感器，旨在实现精确的开关电流测量，并简化了结构设计。

English Abstract

The rapid evolution of wide bandgap devices has posed significant challenges in current sensor design concerning bandwidth, compact size, and intricate integrator design. This article presents a high-bandwidth Ω-shaped current sensor, consisting of an Ω-shaped copper tube, Rogowski coil and an external integrator, to achieve precise switching current measurement. The designed structure allows easy...

SunView 深度解读

该技术对阳光电源的SiC/GaN功率模块应用具有重要价值。随着公司组串式逆变器和PowerTitan储能系统向更高开关频率、更高功率密度演进，传统的电流检测方案难以满足WBG器件的高频噪声抑制和带宽需求。该Ω型传感器结构紧凑且带宽极高，可集成于阳光电源的高频功率模块中，用于实时监测开关电流，从而提升系统控制精度及过流保护的响应速度。建议研发团队评估其在SiC逆变器中的集成可行性，以优化驱动电路的保护逻辑，提升产品可靠性。