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半导体器件中电压驱动的反向恢复:SiC MOSFET的扩散电容视角与行为模型

Voltage-Driven Reverse Recovery in Semiconductor Devices: A Diffusion Capacitance Perspective and Behavioral Model for SiC MOSFETs

作者 Xiaobo Dong · Laili Wang · Qi Zhou · Haoyuan Jin · Qingshou Yang · Long Yuan
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2025年9月
技术分类 功率器件技术
技术标签 SiC器件 功率模块 宽禁带半导体 可靠性分析
相关度评分 ★★★★★ 5.0 / 5.0
关键词 反向恢复 SiC MOSFET 扩散电容 开关损耗 行为模型 半导体器件
语言:

中文摘要

反向恢复是半导体器件开关损耗的关键因素。传统观点将其描述为漂移区少数载流子的随时间扫出过程,本文提出该过程本质上是由电压变化引起的电容效应,并据此建立了SiC MOSFET的行为模型,为优化开关损耗提供了新视角。

English Abstract

Reverse recovery is a crucial aspect of switching losses in semiconductor devices. Traditionally, the reverse recovery process is described as the sweeping out of minority carriers stored in the drift region over time. This article proposes that the sweeping out of the carriers can be attributed solely to voltage variation, rather than to the passage of time, representing a capacitive effect terme...
S

SunView 深度解读

该研究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)具有重要意义。随着公司产品向高功率密度和高效率演进,SiC MOSFET已成为主流选择。该模型揭示了反向恢复的电压驱动本质,有助于研发团队在设计高频功率模块时,更精确地评估开关损耗,优化驱动电路参数,从而提升逆变器和PCS的整机效率。此外,该行为模型可集成至iSolarCloud的数字孪生系统,辅助进行更精准的器件寿命预测与可靠性评估,进一步增强产品在极端工况下的稳定性。