找到 25 条结果 · 功率器件技术
基于动态模态分解的IGBT模块降阶温度场预测方法
Dynamic Mode Decomposition Based Reduced-Order Temperature Field Prediction Method for IGBT Module
Jiahao Geng · Fujin Deng · Kai Hou · Qiang Yu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
针对高功率IGBT模块的温度场分布分析，本文提出了一种基于动态模态分解（DMD）的降阶温度场预测方法。该方法利用有限元仿真获取的快照数据，在保证高精度的前提下，显著降低了计算复杂度，为电力电子系统的热设计与可靠性评估提供了高效的分析手段。
解读: 热管理是阳光电源组串式/集中式逆变器及PowerTitan储能系统核心竞争力的关键。该研究提出的DMD降阶模型能显著提升热仿真效率，缩短产品研发周期。在实际应用中，该技术可集成至iSolarCloud平台或嵌入式控制系统中，实现对IGBT模块结温的实时高精度预测，从而优化功率器件的过温保护策略，提升...
一种结合Vgs和Vds检测的SiC MOSFET短路保护方法
A Short-Circuit Protection Method for SiC MOSFET Using Combined Vgs and Vds Detection
Jiaming Xie · Jinxiao Wei · Hao Feng · Binbing Wu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文提出了一种简单可靠的SiC MOSFET短路保护（SCP）方法，通过同时监测栅源电压（Vgs）和漏源电压（Vds）实现。当Vgs和Vds同时超过预设阈值时触发保护，能有效应对硬开关故障等短路工况。
解读: 随着阳光电源在光伏逆变器和储能系统（如PowerTitan、PowerStack）中大规模应用SiC功率器件以提升功率密度和效率，SiC的短路耐受能力成为系统可靠性的关键瓶颈。该方法通过双参数监测，能更精准地识别短路故障，避免误触发，对于提升组串式逆变器及PCS模块在极端工况下的鲁棒性具有重要参考价...
基于陶瓷基板散热封装的SiC功率模块EMI抑制技术
EMI Mitigation for SiC Power Module With Chip-on-Ceramic Heatsink Packaging
Zhaobo Zhang · Wenzhi Zhou · Xibo Yuan · Elaheh Arjmand 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
本文提出了一种芯片直接贴装于金属化氮化铝（AlN）陶瓷散热器的封装方案，旨在降低SiC功率模块的共模（CM）噪声并提升热性能。通过减少开关节点与地之间的共模电容耦合，该封装有效抑制了EMI噪声。实验验证了其在DC-DC变换器中的性能优势。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统具有重要价值。随着SiC器件在高性能逆变器和PCS中的广泛应用，高频开关带来的EMI问题和散热瓶颈日益突出。该封装方案通过优化寄生参数和散热路径，能够显著提升功率密度，并降低EMI滤波器设计难度，有助于减小产品体积与成...
功率模块杂散电感提取方法：综述与分析
Stray Inductance Extraction Methods for Power Modules: A Comprehensive Review and Analysis
Mingyu Yang · Yikang Xiao · Shiqi Ji · Wenhao Xie 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
换流回路的杂散电感对功率半导体器件的开关特性影响显著。本文对半桥功率模块中的杂散电感提取方法进行了全面研究，回顾了电磁仿真、开关瞬态提取和静态测量等现有方法，并提出了一种新的视角，识别了六种关键影响因素。
解读: 杂散电感是影响阳光电源组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）开关损耗、电压尖峰及电磁兼容性（EMC）的核心参数。随着SiC等宽禁带半导体在阳光电源高功率密度产品中的广泛应用，对功率模块内部杂散电感的精确提取与优化至关重要。本文提出的提取方法论可直接指导研发团队在...
面向SiC上异质集成β-Ga2O3 SBD布局设计的电热分析
Electrothermal Analysis for Layout Design of Hetero-Integrated β-Ga2O3 SBDs on SiC
Yinfei Xie · Yang He · Zhenghao Shen · Zhenyu Qu 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年12月
β相氧化镓（β - Ga₂O₃）在下一代电力电子领域具有广阔前景，但其较低的热导率要求进行有效的热管理，特别是在高功率应用中。以往的研究主要集中于采用高导热率衬底策略来增强β - Ga₂O₃器件的散热性能。本研究通过三维拉曼测温法和电热模拟进行综合分析，对碳化硅（SiC）上异质集成的β - Ga₂O₃肖特基势垒二极管（SBD）的电极布局（包括形状、尺寸和间距）进行了优化。由于电流密度较高，圆形电极肖特基势垒二极管的峰值温度出现在内电极附近，而叉指电极肖特基势垒二极管的峰值温度出现在阳极附近。特别...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于β-Ga2O3肖特基势垒二极管（SBD）异质集成技术的研究具有重要的战略参考价值。作为功率半导体器件的潜在革新方向，β-Ga2O3材料凭借其超宽禁带特性，理论上可实现比传统硅基甚至碳化硅器件更高的击穿电压和更低的导通损耗，这与我们在光伏逆变器和储能变流器领域追求的高...
一种能够表征热耦合效应的多芯片功率模块热网络模型
A Thermal Network Model for Multichip Power Modules Enabling to Characterize the Thermal Coupling Effects
Huimin Wang · Zongyao Zhou · Zhiliang Xu · Xinglai Ge 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文提出了一种基于Cauer模型的热网络模型（TNM），旨在解决多芯片功率模块在热分析中精度与计算效率难以兼顾的问题。该模型能够有效表征芯片间的热耦合效应，为电力电子变换器的可靠性评估提供了高效且准确的分析工具。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统）具有重要意义。在这些高功率密度产品中，功率模块的热设计是决定系统可靠性与寿命的关键。通过引入该热网络模型，研发团队可在设计阶段更精准地模拟多芯片间的热耦合效应，优化散热结构设计，从而提升逆变器和...
混合封装SiC功率模块中寄生电容对传导EMI及开关损耗的综合分析与优化
Comprehensive Analysis and Optimization of Parasitic Capacitance on Conducted EMI and Switching Losses in Hybrid-Packaged SiC Power Modules
Yifan Zhang · Yue Xie · Cai Chen · Xinyue Guo 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
宽禁带（WBG）器件的高开关速度为功率模块发展带来突破，但寄生参数在高频切换下加剧了功率损耗与电磁干扰（EMI）问题。本文提出了一种具有超低寄生参数的1200V/24A SiC半桥功率模块，旨在优化开关性能并抑制EMI。
解读: 该研究直接服务于阳光电源核心产品线的技术迭代。随着公司组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统向更高功率密度和更高开关频率演进，SiC器件的应用已成必然。通过优化功率模块的寄生电容，不仅能显著降低开关损耗，提升整机效率，还能有效解决高频化带来的EMI合规性难题，降低滤波器设计...
一种基于间接功耗水平的SiC MOSFET快速短路保护方法
A Fast Short-Circuit Protection Method for SiC MOSFET Based on Indirect Power Dissipation Level
Wenyuan Ouyang · Pengju Sun · Minghang Xie · Quanming Luo 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
本文提出了一种针对碳化硅（SiC）MOSFET的间接功耗水平短路保护（IPDL-SCP）方法。该方法利用正常导通与短路状态下源极寄生电感（Lss）两端电压振荡（vss）的差异，结合对漏源电压（vds）的直接监测，实现了对SiC器件的快速短路保护，有效提升了功率器件在极端工况下的可靠性。
解读: 随着阳光电源在组串式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统中大规模应用SiC MOSFET以提升功率密度和效率，器件的短路耐受能力成为可靠性设计的核心挑战。该IPDL-SCP方法无需复杂的电流传感器，通过监测寄生电感电压即可实现快速保护，具有低成本、高响应速度的优势。建议研发...
基于改进开关模型的SiC MOSFET超低关断损耗现象研究
Investigation on Ultralow Turn-off Losses Phenomenon for SiC MOSFETs With Improved Switching Model
Yue Xie · Cai Chen · Yiyang Yan · Zhizhao Huang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
传统SiC MOSFET开关模型在小驱动电阻和小负载电流条件下无法精确预测关断损耗，原因在于未考虑SiC MOSFET在二极管进入续流状态前关闭沟道的特殊情况。本文提出了一种改进的SiC MOSFET关断模型，以解决这一预测偏差问题。
解读: SiC MOSFET是阳光电源组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器实现高功率密度和高效率的核心器件。该研究提出的改进开关模型能更精准地评估器件在轻载及特定驱动条件下的损耗，有助于优化逆变器和PCS的驱动电路设计，提升整机效率。建议研发团队将该模型集成至仿真平台，以优化高...
同步Buck变换器中dv/dt引起的下管MOSFET误导通的新型分析模型
A New Analytical Model for Predicting dv/dt-Induced Low-Side MOSFET False Turn-ON in Synchronous Buck Converters
Ruqi Li · Qiuhua Zhu · Manjing Xie · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年6月
本文研究了同步Buck变换器中，上管开通时dv/dt导致的下管MOSFET误导通现象。通过推导新的解析表达式，精确预测误触发脉冲的幅值和持续时间，揭示了该现象的物理机制，并克服了现有简单模型的局限性。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线（如组串式光伏逆变器、储能变流器PCS及电动汽车充电桩）具有重要指导意义。随着功率密度提升，高频开关下的dv/dt效应愈发显著，易导致桥臂直通风险。该解析模型能帮助研发团队在设计阶段更精准地评估SiC/GaN等宽禁带半导体及高性能MOSFET的驱动电路参数，优化死区时间设...
最大化650V p-GaN栅极HEMT性能：动态导通电阻表征与电路设计考量
Maximizing the Performance of 650-V p-GaN Gate HEMTs: Dynamic RON Characterization and Circuit Design Considerations
Hanxing Wang · Jin Wei · Ruiliang Xie · Cheng Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年7月
本文系统表征了650V/13A增强型p-GaN栅极功率晶体管。重点评估了静态与动态（开关）条件下的导通电阻（RON）和阈值电压（VTH）。研究发现动态RON对栅极驱动电压（VGS）的依赖性与静态RON存在显著差异，为高频高效电力电子变换器的设计提供了关键参考。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能系统（如PowerStack）中对高功率密度和高效率的需求日益增加，GaN器件的应用已成为技术演进的关键。本文对650V p-GaN器件动态RON的深入表征，直接指导了高频开关电路的设计与驱动优化，有助于降低逆变器损耗并缩小体积。建议研发团队在下一代高频组串式...
基于单晶GaN衬底的p型场效应晶体管的首次实验实现
First Experimental Realization of a p-FET Based on Single Crystal GaN Substrate
Xu Liu · Shengrui Xu · Huake Su · Hongchang Tao 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年10月
在本研究中，我们首次报道了在单晶氮化镓（GaN）衬底上制备的 p 型沟道场效应晶体管（p-FET）。GaN 衬底上的 p-GaN/u-GaN/AlN/AlGaN 结构展现出优异的晶体质量和界面特性。由于穿线位错（TDs）的减少，氮空位显著降低，空穴补偿减少。基于 GaN 衬底的 p-FET 结构具有更高的面空穴密度。此外，陡峭的界面降低了界面粗糙度散射，保证了迁移率不会下降。基于 GaN 衬底的 p-FET 因更低的薄层电阻率而具有更高的性能。具体而言，与蓝宝石衬底上的 p-FET 相比，GaN...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于单晶GaN衬底的p型场效应晶体管技术具有重要的战略价值。该技术通过在GaN衬底上构建p-FET结构，使饱和电流提升7倍，这对我们的核心产品——光伏逆变器和储能变流器的功率器件性能提升具有突破性意义。 在应用价值层面，GaN功率器件的双向导通能力一直受限于p型沟道性...
利用GaN/Si混合开关抑制动态导通电阻以提升Buck变换器效率
Enhancing Buck Converter Efficiency by Using GaN/Si Hybrid Switches to Suppress Dynamic On-State Resistance
Gaoqiang Deng · Xihao Bi · Jingyu Shen · Renkuan Liu 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
本文证明了采用GaN/Si混合开关的Buck变换器比同规格纯GaN开关具有更高的转换效率。通过将并联GaN HEMT中的一个替换为同电压等级但电阻稍高的Si超结MOSFET，可显著降低总导通损耗并抑制动态导通电阻效应。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能PCS产品具有重要参考价值。在追求高功率密度和高效率的趋势下，GaN器件的动态导通电阻（Current Collapse）一直是限制其在功率变换中应用的关键痛点。通过GaN/Si混合拓扑，可以在不显著增加成本的前提下，优化变换器在不同负载下的效率表现。建议研...
高温AlGaN/GaN MISHEMT器件采用W/AlON栅堆栈在500°C下实现Imax>1 A/mm
High Temperature AlGaN/GaN MISHEMT With W/AlON Gate Stack and Imax>1 A/mm at 500 ∘C
John Niroula · Qingyun Xie · Elham Rafie Borujeny · Shisong Luo 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年9月
本研究展示了一款按比例缩小（栅长 \(L_{\text {g}} = 50\) 纳米、栅源间距 \(L_{\text {gs}} = 270\) 纳米、栅漏间距 \(L_{\text {gd}} = 360\) 纳米）的射频（RF）AlGaN/GaN 金属-绝缘层-半导体高电子迁移率晶体管（MISHEMT），该晶体管在 500°C 时的电流密度达到创纪录的 1.16 安/毫米，对应的开态电流与关态电流比（\(I_{\text{on}}/I_{\text{off}}\)）为 9。该器件采用等离子体...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项高温GaN MISHEMT技术具有重要的战略价值。该研究实现了500°C环境下1.16 A/mm的创纪录电流密度，这对我们在光伏逆变器和储能系统中广泛应用的功率半导体技术升级具有显著意义。 在光伏逆变器领域，高温工作能力直接关系到系统可靠性和成本优化。当前我们的产品在...
一种基于Vgs与Vds联合检测的SiC MOSFET短路保护方法
A Short-Circuit Protection Method for SiC MOSFET Using Combined Vgs and Vds Detection
Jiaming Xie · Jinxiao Wei · Hao Feng · Binbing Wu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本信函提出了一种简单可靠的短路保护（SCP）方法，称为 $v_{gs}$ 和 $v_{ds}$ - SCP，用于碳化硅（SiC）金属 - 氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET），该方法通过同时监测 $v_{gs}$ 和 $v_{ds}$ 来实现。当 $v_{gs}$ 和 $v_{ds}$ 均超过各自的预设阈值时，保护功能启动，从而能够有效抵御硬开关故障（HSF）和负载下故障（FUL）。与现有方法相比，所提出的电路设计结构更简单，且不受封装类型的限制。搭建了一个测试平台来验证所提出的 $v_{g...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项SiC MOSFET短路保护技术具有重要的应用价值。作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商，我们在大功率电力电子变换器中广泛采用SiC MOSFET器件，以实现更高的效率和功率密度。然而，SiC器件的短路耐受能力较传统IGBT更弱，通常仅为3-5微秒，这对保护电路的响...
基于多通道结构的高电流密度GaN基P沟道FinFET演示
Demonstration of a GaN-based P-channel FinFET with high current density based on multi-channel structure
Xu Liu · Shengrui Xu · Tao Zhang · Hongchang Tao 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年5月 · Vol.126
本文报道了一种基于多通道结构的氮化镓（GaN）P沟道FinFET器件，实现了高漏极电流密度。通过精确设计鳍状沟道的几何结构与掺杂分布，有效提升了空穴载流子的输运特性与栅控能力。实验结果表明，该器件在常温下表现出良好的开关特性与饱和电流输出，最大漏极电流密度显著优于同类P型GaN器件。该结构为高性能GaN基互补逻辑电路的发展提供了可行的技术路径。
解读: 该GaN基P沟道FinFET技术对阳光电源的功率变换产品具有重要价值。多通道结构实现的高电流密度特性,可显著提升SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的功率密度。作为互补逻辑电路的关键器件,该P型GaN器件有助于开发更高效的三电平拓扑结构,特别适用于车载OBC等对体积敏感的应用场景。其优异的开关特性...
具有AlN插入层的新型增强型p沟道GaN MOSFET
Novel Enhancement-Mode p-Channel GaN MOSFETs With an AlN Insert Layer
Hai Huang · Maolin Pan · Qiang Wang · Xinling Xie 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年2月
在本研究中，在专为 p - GaN 高电子迁移率晶体管（HEMT）设计的商用 GaN 晶圆上展示了一款增强型（E 型）p 沟道 GaN 金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（p - MOSFET），其最大导通态电流（ ${I}_{\text {ON}}$ ）密度为 10.5 mA/mm，阈值电压（ ${V}_{\text {TH}}$ ）为 - 2.45 V， ${I}_{\text {ON}}/{I}_{\text {OFF}}$ 比为 $10^{{8}}$ 。此外，我们提出了一种新型 E...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于AlN插入层的增强型p沟道GaN MOSFET技术具有重要的战略意义。当前我们的光伏逆变器和储能变流器主要采用n沟道功率器件，而该技术突破为实现GaN基互补金属氧化物半导体（CMOS）架构提供了关键的p沟道器件解决方案。 该技术的核心价值在于显著改善的器件性能参数...
一种采用N型埋层提高电学性能的新型4H-SiC分裂栅CIMOSFET
A Novel 4H-SiC Split-Gate CIMOSFET With Improved Electrical Performance Using N-Type Buried Layer
Fei Xie · Yonghao Dong · Fa Li · Jiaxing Wei 等5人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年2月
本文提出了一种具有阶梯中心注入（CI）区的两层导电分裂栅 MOSFET（TCSG - CIMOSFET），该器件可提高栅氧化层可靠性并降低栅 - 漏电容（$C_{gd}$）。P 型阶梯 CI 区通过降低最大氧化层电场（$E_{ox}$）来提高器件栅氧化层的可靠性。由于减小了栅 - 漏重叠区域，TCSG - CIMOSFET 的$C_{gd}$较低。此外，TCSG - CIMOSFET 采用了电导调制技术，该技术可增加沟道载流子浓度，从而降低比导通电阻（$R_{on,sp}$）。在 TCAD 仿真...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于4H-SiC的分栅CIMOSFET创新技术具有重要的战略价值。该技术通过引入N型埋层和阶梯式中央注入区，在器件性能上实现了多维度突破，与我司在光伏逆变器和储能变流器领域的核心需求高度契合。 在技术指标层面，该器件将栅氧化层电场强度降低50%，这直接提升了功率器件的...
具有高击穿电压和高温度灵敏度的614 MW/cm² AlGaN沟道肖特基势垒二极管
A 614 MW/cm2 AlGaN-channel Schottky barrier diode with high breakdown voltage and high temperature sensitivity
Heyuan Chen · Tao Zhang · Huake Su · Xiangdong Li 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
本文报道了一种基于AlGaN沟道的高性能肖特基势垒二极管，其功率密度高达614 MW/cm²，兼具高击穿电压与优异的温度灵敏度。通过优化AlGaN材料结构与界面特性，器件在高温环境下表现出稳定的电学性能和良好的热响应特性，适用于高频、高功率及高温电子应用。实验结果表明，该二极管在反向击穿电压和正向导通特性之间实现了良好平衡，同时展现出显著的温度依赖性电流输运行为，为高温传感与高功率整流集成提供了新思路。
解读: 该AlGaN肖特基二极管技术对阳光电源功率器件升级具有重要参考价值。614 MW/cm²的高功率密度特性可应用于SG系列高功率密度光伏逆变器和ST系列储能变流器的功率模块设计，有助于提升功率密度和转换效率。其优异的高温特性对车载OBC和充电桩等高温工作环境下的器件选型提供新思路。该技术的温度灵敏特性...
一种用于快速开关功率半导体模块的紧凑型直流至200 MHz混合电流测量方法
A Compact DC–200 MHz Hybrid Current Measurement Approach for Fast Switching Power Semiconductor Modules
Shiqi Ji · Wenhao Xie · Yikang Xiao · Ran Lu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
随着功率半导体开关速度的提升，现有电流探头带宽受限，难以实现有效测量。本文提出了一种紧凑型混合电流测量方法，旨在实现对功率半导体模块在实际功率转换器运行条件下的高精度、宽带宽电流表征，解决了高速开关过程中的测量难题。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器及PowerTitan储能系统中大规模应用SiC等宽禁带半导体器件，开关频率和dv/dt显著提升，传统的电流测量手段已成为研发瓶颈。该技术能够精确捕捉高速开关瞬态电流，对于优化逆变器及PCS功率模块的驱动电路设计、降低开关损耗以及提升电磁兼容性（EMC）设计水平具有重要价值...
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