找到 1370 条结果 · 功率器件技术

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功率器件技术 IGBT 可靠性分析 功率模块 ★ 5.0

重复过流关断下1200V沟槽型IGBT的失效分析

Failure Analysis of 1200 V Trench IGBTs Under Repetitive Overcurrent Turn-OFF

Huanqi Li · Jiayu Fan · Zhonghao Dongye · Jiayi Shao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月

随着构网型(Grid-forming)控制策略的普及,光伏与储能逆变器中的IGBT需频繁承受过流关断工况。本文针对1200V沟槽型IGBT在重复过流关断下的失效机理进行了深入研究,建立了等效实验电路,揭示了器件在极端工况下的退化规律,为电力电子系统的可靠性设计提供了理论支撑。

解读: 该研究直接关系到阳光电源核心产品(如组串式逆变器、PowerTitan储能系统)的功率模块选型与可靠性设计。在构网型(GFM)应用场景下,逆变器需具备更强的故障穿越与过流处理能力,这对IGBT的耐受性提出了更高要求。建议研发团队参考该失效机理,优化驱动电路的过流保护策略,并将其纳入功率模块的寿命预测...

功率器件技术 SiC器件 功率模块 可靠性分析 ★ 5.0

基于关断延迟时间的SiC MOSFET老化在线结温监测

Turn-OFF Delay Time Based Online Junction Temperature Monitoring for SiC MOSFETs Over Aging

Bolun Zhang · Zheng Wang · Zhixiang Zou · Guanghui Shi 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月

结温(Tj)是监测功率变换器中半导体工作状态的关键指标。本文研究了利用热敏电参数(TSEPs)实现在线结温测量的方法,重点探讨了关断延迟时间(td_off)作为TSEP在SiC MOSFET老化过程中的适用性,为功率器件的健康状态监测提供了有效手段。

解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。随着SiC MOSFET在组串式光伏逆变器和PowerTitan系列储能变流器中的广泛应用,实现高精度的在线结温监测对于提升系统可靠性至关重要。该方法通过监测关断延迟时间,无需额外传感器即可实时感知器件热应力,有助于优化逆变器在极端工况下的热管理策略,延长产品...

功率器件技术 SiC器件 宽禁带半导体 功率模块 ★ 5.0

一种具备全温区能力的单片SiC MOSFET行为模型:SPICE兼容结构及实验验证

A Monolithic SiC MOSFET Behavioural Model with Full‐Temperature‐Range Capability: SPICE‐Compatible Structure and Experimental Verification

Shuoyu Ye · Jingyang Hu · Jianghua Zhuo · Haoze Luo 等7人 · IET Power Electronics · 2026年1月 · Vol.19

本文提出一种基于tanh(x)通道电流表达式的SiC MOSFET行为模型,仅需5个核心参数,支持全温区(-40°C~175°C)建模,采用Levenberg-Marquardt优化提取参数,静态误差<3%,开关损耗误差<8%,瞬态振荡偏差<2%。

解读: 该模型显著提升SiC器件在高温、高频工况下的仿真精度与收敛性,直接支撑阳光电源ST系列PCS、PowerTitan储能系统及组串式逆变器中SiC MOSFET驱动设计、热-电耦合仿真与开关损耗精准评估。建议在iSolarCloud平台嵌入该模型用于器件级数字孪生,并在新一代1500V/2000V高压...

功率器件技术 SiC器件 功率模块 多物理场耦合 ★ 5.0

基于互感耦合的多芯片SiC功率模块动态均流方法

A Dynamic Current Sharing Method for Multichip SiC Power Modules Based on Mutual Couplings

Xun Liu · Erping Deng · Xu Gao · Yifan Song 等10人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2026年1月 · Vol.16

多芯片SiC功率模块因寄生电感失配导致动态电流不均衡,引发局部过热并影响长期可靠性。本文提出考虑互感耦合的设计准则与均流方法,结合响应面分析优化布局,将动态电流不均衡度从98%降至5%,并通过仿真与实验验证。

解读: 该研究直接支撑阳光电源在高功率密度组串式逆变器(如SG320HX)、ST系列储能变流器及PowerTitan系统中对SiC功率模块的可靠性设计。互感耦合建模与布局优化可显著提升SiC模块在高频开关下的动态均流能力,降低热应力,延长模块寿命。建议在下一代1500V+高压平台产品中导入该布局设计方法,并...

功率器件技术 IGBT 构网型GFM 低电压穿越LVRT ★ 5.0

IGBT单元结构在过载工况下的优化研究

A Review on Cell Structure Optimization of IGBT Under Overload Condition

Ke Wang · Lin Liang · Ziyang Zhang · Zhongqi Guo 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2026年1月 · Vol.73

随着高比例可再生能源并网,构网型变流器备受关注。电网扰动引发的电压暂降会导致其IGBT过流,威胁系统安全。本文综述了提升IGBT过载能力的单元结构优化技术,聚焦于导通压降与关断损耗的折衷优化,并分析了原理、实现方法及局限性。

解读: 该文直接支撑阳光电源ST系列PCS、PowerTitan及组串式逆变器中高压大电流IGBT模块的可靠性设计。在构网型(GFM)应用及LVRT/HVRT工况下,优化后的IGBT单元结构可显著提升短时过载耐受能力(如120%额定电流持续10s),降低热失效风险。建议在下一代ST5000/6300PCS及...

功率器件技术 SiC器件 功率模块 可靠性分析 ★ 5.0

基于热力学有限差分数值建模与原位数字图像相关验证的SiC MOSFET多芯片扇出型面板级封装翘曲优化

Warpage Optimization for SiC MOSFET Multichip Fan-Out Panel-Level Packaging With Thermal–Mechanical Finite-Difference Numerical Modeling and In Situ Digital Image Correlation Validation

Wenyu Li · Wei Chen · Jing Jiang · Wenbo Wang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月

扇出型面板级封装(FOPLP)因其卓越的电热性能和成本效益,成为碳化硅(SiC)MOSFET封装的新趋势。然而,大尺寸多芯片嵌入式FOPLP在样品制备和热机械应力方面面临严峻挑战。本文针对20mm×20mm×0.78mm的大尺寸FOPLP,通过热力学有限差分建模与原位数字图像相关(DIC)技术,研究并优化了其翘曲问题,为提升功率模块的可靠性提供了理论与实验支撑。

解读: 该研究直接关联阳光电源的核心功率模块技术。随着公司在组串式逆变器和PowerTitan等储能系统中对高功率密度和高效率的需求不断提升,SiC器件的应用已成为主流。FOPLP封装技术能有效提升SiC模块的散热能力与集成度,但其带来的翘曲与热机械应力问题是影响产品长期可靠性的关键。建议研发团队参考该文的...

功率器件技术 SiC器件 功率模块 宽禁带半导体 ★ 5.0

一种用于碳化硅功率模块的新型连续可变栅极电压控制概念

A Novel Continuously Variable Gate Voltage Control Concept for Silicon Carbide Power Modules

Ahmad Al-Hmoud · Yushi Yang · Yue Zhao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月

本文提出了一种新型栅极驱动概念,利用高达60 MHz的高频调制信号实现栅极电压的连续调节。该连续可变栅极驱动器(CVGD)能够灵活调整驱动曲线,从而优化碳化硅(SiC)功率模块的开关性能,在提升效率与降低电磁干扰之间实现更优平衡。

解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有深远影响。随着公司在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统中大规模应用SiC器件,驱动电路的优化直接决定了整机的功率密度与效率。CVGD技术通过动态调节栅极电压,能有效抑制SiC器件在高频开关下的电压尖峰和振荡,显著提升系统可靠性并降低E...

功率器件技术 SiC器件 宽禁带半导体 可靠性分析 ★ 5.0

基于平均栅极驱动电流提取的SiC MOSFET在线栅极漏电流监测

Online Gate Leakage Current Monitoring for SiC MOSFET Based on Average Gate Drive Current Extraction

Wenyuan Ouyang · Tao Fan · Zhijie Qiu · Dan Zheng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月

针对SiC MOSFET栅极结构脆弱的特点,监测栅极漏电流对其可靠性至关重要。本文提出了一种在线监测方法,通过提取平均栅极驱动电流,实现了高监测分辨率与灵活栅极驱动结构的兼容,有效提升了SiC功率器件的在线健康状态评估能力。

解读: 随着阳光电源在组串式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统中全面引入SiC功率模块以提升功率密度和转换效率,SiC器件的长期可靠性成为关键。该技术提供了一种无需复杂硬件改动的在线监测方案,可集成至iSolarCloud智能运维平台,实现对逆变器核心功率器件的早期故障预警。建议...

功率器件技术 IGBT 多物理场耦合 热仿真 ★ 5.0

不同工况条件及温度分布下高压IGBT模块三维空间电荷分布特性

3D Spatial Charge Distribution Characteristics of High-Voltage IGBT Modules under Various Operating Conditions and Temperature Profiles

作者未知 · 高电压技术 · 2025年12月 · Vol.2025

高压IGBT模块的空间电荷分布是影响封装绝缘安全的关键因素。本文建立电-热-电荷多物理场耦合模型,揭示其三维空间电荷分布规律,验证了模型有效性;发现空间电荷峰值位于铜电极/Al2O3陶瓷/硅胶三相交界处,且受温度与导通电流显著影响。

解读: 该研究直接支撑阳光电源组串式逆变器、ST系列PCS及PowerTitan储能系统中高压IGBT功率模块的可靠性设计与寿命预测。IGBT模块在高温高电流工况下的空间电荷积聚易引发局部电场畸变和绝缘老化,影响产品在工商业光伏及电网侧储能场景中的长期运行安全。建议在新一代逆变器与PCS热管理设计中嵌入多物...

功率器件技术 IGBT 功率模块 可靠性分析 ★ 5.0

基于差分热阻的功率器件封装老化在线监测方法

Online Monitoring Method for Power Device Package Aging Based on Differential Thermal Resistance

作者未知 · 中国电机工程学报 · 2025年12月 · Vol.2025

Proposes a differential regional thermal resistance localization method for online monitoring of package aging in power devices, especially chip-direct interfaces. It achieves 4.8× higher sensitivity to interfacial aging than conventional junction-to...

解读: 该方法直接提升阳光电源组串式逆变器、ST系列PCS及PowerTitan储能系统中IGBT功率模块的长期运行可靠性监测能力。当前产品广泛采用双面散热IGBT模块,芯片-钼片界面老化是现场失效主因。本技术可嵌入iSolarCloud平台,实现逆变器/PCS功率模块封装健康状态实时评估与寿命预测,建议在...

功率器件技术 SiC器件 功率模块 多物理场耦合 ★ 5.0

集成式液冷碳化硅功率模块多物理场建模研究

Comprehensive Multiphysics Modeling of Integrated Liquid-Cooled SiC Power Modules

Chenda Zhang · Weiyu Tang · Xiangbo Huang · Zan Wu 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年12月 · Vol.14

本文建立了集成液冷SiC功率模块的多物理场耦合模型,并通过热实验验证(误差<4%),提升了电-热耦合、非等温流体及热膨胀模拟可靠性;揭示了2 MHz高频下DBC铜层涡流损耗达48.5 W,致芯片结温升高4.3°C,且涡流损耗随频率呈先增后减趋势。

解读: 该研究直接支撑阳光电源组串式逆变器(如SG225HX)、ST系列储能PCS及PowerTitan系统中高功率密度SiC功率模块的热设计与高频电磁优化。液冷+嵌入式散热结构可提升ST 3.0/PowerTitan在高过载工况下的可靠性;涡流与结温量化模型有助于优化PCB布局与DBC层设计,降低SiC器...

功率器件技术 SiC器件 宽禁带半导体 功率模块 ★ 5.0

一种用于降低硬开关条件下SiC MOSFET开关损耗的电流源栅极驱动器

A Current Source Gate Driver for Reducing Switching Losses in SiC MOSFETs Under Hard Switching Conditions

Langtao Xiao · Donglai Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月

本文提出了一种新型电流源栅极驱动器(CSD),旨在解决传统电压源驱动器在SiC MOSFET应用中因固定栅极电阻限制开关速度的问题。该技术通过优化驱动电流,有效降低了硬开关条件下的开关损耗,提升了电力电子变换器的效率。

解读: 随着阳光电源在组串式逆变器和PowerTitan储能系统中大规模应用SiC MOSFET以提升功率密度和效率,栅极驱动技术成为核心瓶颈。该电流源驱动方案能显著降低SiC器件在高频硬开关过程中的损耗,有助于进一步优化逆变器及PCS的散热设计,缩小整机体积。建议研发团队评估该驱动电路的复杂性与可靠性,重...

功率器件技术 SiC器件 功率模块 可靠性分析 ★ 5.0

中压SiC MOSFET功率模块米勒区持续振荡的建模与稳定性分析

Modeling and Stability Analysis of Sustained Oscillations During the Miller Region for Medium-Voltage SiC MOSFET Power Modules

Zhixing Yan · Gao Liu · Thore Stig Aunsborg · Benjamin Futtrup Kjærsgaard 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月

本文针对10 kV SiC MOSFET功率模块在米勒区出现的持续振荡现象进行了研究。这种振荡会降低模块的鲁棒性甚至导致失效,且随栅极对底板寄生电容的增加而加剧。文章揭示了寄生电容参与振荡的内在机理,为高压功率模块的设计提供了理论支撑。

解读: 该研究对阳光电源的高压储能系统(如PowerTitan系列)及大功率组串式/集中式光伏逆变器至关重要。随着公司产品向更高电压等级(如1500V及以上)和SiC器件应用演进,栅极驱动电路的稳定性直接影响系统可靠性。文章提出的寄生电容振荡机理分析,可指导研发团队在功率模块选型、PCB布局设计及驱动电路优...

功率器件技术 SiC器件 功率模块 可靠性分析 ★ 5.0

一种用于高温高功率密度应用的高性能SiC功率模块三维封装结构

A High-Performance 3-D Packaging Structure of SiC Power Module for High-Temperature and High-Power-Density Applications

Baihan Liu · Yipeng Liu · Yiyang Yan · Jianwei Lv 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月

本研究旨在将垂直芯片堆叠(VCS)封装结构应用于高温环境,以突破现有高温封装在寄生电感和热阻方面的性能瓶颈。针对传统PCB型VCS封装在结温控制方面的局限性,本文提出了一种优化方案,旨在提升SiC功率模块在极端工况下的热管理能力与电气性能。

解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。随着光伏逆变器和储能PCS(如PowerTitan系列)向更高功率密度和更高效率演进,SiC器件的应用已成为主流。该三维封装技术能显著降低寄生电感,有助于提升高频开关下的效率并减小磁性元件体积,直接利好组串式逆变器和储能变流器的轻量化设计。同时,其优化的热管理...

功率器件技术 SiC器件 宽禁带半导体 可靠性分析 ★ 5.0

一种用于碳化硅功率MOSFET栅氧化层退化的栅极驱动级隔离监测技术

A Gate Driver-Level Isolated Monitoring Technique for Gate Oxide Degradation in Silicon Carbide Power Mosfets

Javad Naghibi · Sadegh Mohsenzade · Kamyar Mehran · Martin P. Foster · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月

栅氧化层退化是Si和SiC功率MOSFET的主要失效模式之一。由于SiC MOSFET的栅氧化层结构更薄且SiC与SiO2之间的导带偏移量减小,其栅氧化层退化导致的器件失效问题更为突出。本文提出了一种在栅极驱动器层面实现的隔离监测技术,用于实时评估SiC MOSFET的栅氧化层健康状态。

解读: 随着阳光电源在光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统中大规模应用SiC器件以提升功率密度和转换效率,器件的长期可靠性成为核心竞争力。该技术通过栅极驱动层面的监测,无需额外传感器即可实现对SiC栅氧化层退化的实时预警,极大地提升了系统的故障预测与健康管理(PHM)能力。建议研发...

功率器件技术 IGBT 功率模块 可靠性分析 ★ 5.0

高压大容量应用中IGBT驱动技术综述

Overview of IGBT Driving Technology for High Voltage and High Capacity Applications

Xianjin Huang · Pengze Zhu · Jiaqi Pan · Yang Cai 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月

本文综述了高压大容量应用(如海上风电、直流输电等)中IGBT驱动电路的研究现状。驱动电路作为功率转换设备的核心,对提升开关性能、系统可靠性及效率至关重要。文章对比了不同驱动拓扑的优缺点,并探讨了未来在高压环境下驱动技术的发展趋势。

解读: IGBT驱动技术是阳光电源核心产品(如集中式/组串式光伏逆变器、PowerTitan储能变流器及风电变流器)性能优化的基石。随着公司产品向更高电压等级(如1500V/2000V系统)和更大功率密度演进,驱动电路的抗干扰能力、开关损耗控制及短路保护机制直接决定了产品的可靠性与效率。建议研发团队关注文中...

功率器件技术 GaN器件 ★ 5.0

基于Vissenberg-Matters迁移率模型的有机场效应晶体管解析模型

Analytic model for organic field-effect transistors based on Vissenberg-Matters mobility model

Qian Bo-Ha · Sun Jiu-Xu · Wei Chan · Li Yang 等6人 · Solid-State Electronics · 2025年11月 · Vol.229

摘要 通过利用泊松方程,有机场效应晶体管(OFET)的基本电流-电压(I–V)公式被重新表述为迁移率函数的双重积分形式。该重构后的I–V公式克服了原始I–V公式中被积函数发散的问题,不仅便于进一步的解析推导,也适用于数值计算。本文提出了一种针对任意幂次的解析二项式展开方法,用于基于Vissenberg-Matters(VM)迁移率模型的OFET模型的解析推导,能够包含由完整的VM模型推导出的所有项。对由四种不同材料制成的六个OFET器件进行的数值计算表明,对于完整模型而言,理论I–V曲线与实验数...

解读: 该有机场效应晶体管解析模型研究对阳光电源功率器件技术具有方法论借鉴价值。文中提出的双重积分重构I-V公式及二项式展开解析方法,可应用于SiC/GaN器件建模优化,提升三电平拓扑中功率开关特性仿真精度。完整模型考虑所有项的思路,对ST储能变流器和SG逆变器中新型半导体器件参数提取、损耗计算及热管理设计...

功率器件技术 SiC器件 LLC谐振 拓扑与电路 ★ 5.0

一种基于谐振驱动的有源驱动技术

An Active Gate Driving Technique Based on Resonant Driving

作者未知 · 电源学报 · 2025年11月 · Vol.2025

针对SiC器件驱动难题,提出一种全桥谐振有源驱动技术,仅通过开关时序切换不同谐振回路实现驱动电流灵活调控。仿真与实验表明,该方法可降低开通电流过冲87.0%、关断电压过冲4.20%,并支持暂态宽范围调速。

解读: 该谐振有源驱动技术可显著提升SiC MOSFET在高频高效率场景下的开关可靠性与EMI性能,直接适配阳光电源ST系列储能变流器PCS、PowerTitan液冷储能系统及SG系列组串式光伏逆变器中新一代SiC平台。建议在下一代1500V+高压组串逆变器和3MW+大功率储能PCS中导入该驱动架构,以降低...

功率器件技术 GaN器件 ★ 5.0

用于高温应用的增强型GaN单片双向开关及其集成栅极驱动器

Enhancement-Mode GaN Monolithic Bidirectional Switch with Integrated Gate Driver for High Temperature Application

Yunsong Xu · Ang Li · Fan Li · Guohao Yu 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年11月

双向开关在电力应用中得到了广泛应用,特别是在交 - 交矩阵变换器和固态断路器中。本研究展示了一种基于氮化镓(GaN)的单片集成双向开关,其特点是采用了双栅高电子迁移率晶体管(HEMT),并且驱动器也集成在同一芯片上。所提出的双向 GaN 开关的实验结果(包括静态和瞬态特性)表明,该开关在高达 250 °C 的温度下具有稳定性。在 10 V 电压下,其工作频率已提高到 1 MHz。据我们所知,首次报道了该开关在 1 kHz 频率下作为 ±311 V 交流功率斩波器可在高达 250 °C 的高温下运...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项GaN基单片集成双向开关技术具有重要的战略价值。该技术实现了增强型GaN双向开关与驱动电路的单片集成,并展现出250°C高温稳定运行能力,这对我们在光伏逆变器、储能变流器及矩阵变换器等核心产品的性能提升具有显著意义。 技术价值方面,该双向开关在1 MHz高频运行和±3...

功率器件技术 GaN器件 ★ 5.0

基于体相AlN衬底的耐压超过2.7 kV、Baliga优值超过400 MW/cm²的Al₀.₆₅Ga₀.₃₅N沟道HEMT

>2.7 kV Al0.65Ga0.35N Channel HEMT on bulk AlN substrate with >400MW/cm2 Baliga Figure of Merit

Khush Gohel · Swarnav Mukhopadhyay · Rajnin Imran Roya · Surjava Sanyal 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年11月

由于具有出色的临界电场(>10 MV/cm),富铝的铝镓氮(AlGaN)已成为高压电力电子领域一种颇具前景的材料。在本研究中,我们展示了采用钝化和场板技术的高压 Al₀.₆₅Ga₀.₃₅N 沟道晶体管。对于击穿电压大于 2.7 kV 的情况,采用与栅极焊盘相连和与源极焊盘相连的场板,Al₀.₆₅Ga₀.₃₅N 沟道高电子迁移率晶体管(HEMT)实现了接近 400 MW/cm² 的高巴利加品质因数(BFOM)。此外,我们还报道了非钝化的 Al₀.₆₅Ga₀.₃₅N 沟道 HEMT,其击穿电压大于 ...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于高铝组分AlGaN沟道的超高压功率器件技术具有重要的战略价值。该研究展示的Al0.65Ga0.35N HEMT器件实现了超过2.7 kV的击穿电压和高达569 MW/cm²的Baliga品质因数,这一性能指标显著优于现有主流的硅基和碳化硅功率器件,为我们在高压大功率...

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