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低温电力电子中单极性功率半导体的热失控现象
The Thermal Runaway Phenomenon of Unipolar Power Semiconductors in Cryogenic Power Electronics
| 作者 | Julius Zettelmeier · Raffael Schwanninger · Martin März |
| 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 | GaN器件 宽禁带半导体 可靠性分析 热仿真 |
| 相关度评分 | ★★★ 3.0 / 5.0 |
| 关键词 | 氮化镓 GaN HEMT 硅 MOSFET 低温环境 热失控 功率半导体 导通损耗 |
语言:
中文摘要
氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT）和硅MOSFET在低温环境下导通损耗显著降低，因此在航空航天领域备受关注。然而，低温环境会导致一种此前被忽视的安全关键现象——热失控，本文对此进行了深入探讨。
English Abstract
Galliumnitride (GaN) high electron mobility transistor (HEMT) and silicon metal-oxide semiconductor field effect transistor power devices exhibit greatly reduced conduction losses at cryogenic temperatures. Consequently, cryogenic cooling is currently largely investigated in aviation research. However these temperatures lead to a hitherto largely unnoticed, safety-critical phenomenon of “thermal r...
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SunView 深度解读
该研究探讨了宽禁带半导体（GaN）在极端低温下的热失控机制，这对阳光电源未来探索高海拔、极寒地区（如高寒山区光伏电站或特殊环境储能项目）的电力电子设计具有参考意义。虽然目前阳光电源的主流产品（如PowerTitan、组串式逆变器）多运行于常规环境，但随着公司向航空电源或极端环境能源系统拓展，理解GaN器件在非标温度下的热稳定性是提升功率密度和可靠性的关键。建议研发团队关注该现象对器件选型及热管理策略的影响，以优化极端工况下的系统鲁棒性。