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一种用于串联SiC MOSFET的通用短路检测与保护方案
A Universal Short-Circuit Detection and Protection Scheme for Series-Connected SiC MOSFETs
| 作者 | Ye Zhou · Liang Xian · Xu Wang · Dan Yang |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 预计 2026年5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 | SiC MOSFET 串联连接 短路检测 保护方案 电压均衡 高功率变换器 门极驱动 可靠性 |
语言:
中文摘要
在高功率变换器中，通过串联SiC MOSFET以提升电压等级并简化拓扑结构是一种有效方案。然而，除了正常开关过程中的动态电压均衡外，短路检测与保护同样至关重要。由于驱动时序偏差及器件间I-V特性的固有失配，串联器件的短路保护面临巨大挑战。本文提出了一种通用的短路检测与保护方案，旨在解决串联SiC MOSFET在故障工况下的可靠性问题。
English Abstract
Stacking SiC mosfets in series is an effective approach to enhance voltage rating and simplify topologies of high-power converters. Beyond the dynamic voltage balancing during normal switching operations, short-circuit (SC) detection and protection are equally critical. Discrepancies in gate drive timing and inherent mismatches in the I–V characteristics among series-connected devices not only com...
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SunView 深度解读
该技术对阳光电源的高压组串式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向更高直流侧电压（1500V及以上）演进，SiC器件的应用日益广泛。串联技术能有效降低对单管耐压等级的极端要求，但其带来的动态均压与短路保护难题是工程落地的瓶颈。该方案提出的保护机制可提升高压功率模块的可靠性，建议研发团队在下一代高功率密度逆变器及PCS模块设计中，评估该方案在应对复杂故障工况下的鲁棒性，以进一步优化系统保护策略。