找到 56 条结果 · 功率器件技术
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
Ye Zhou · Liang Xian · Xu Wang · Dan Yang · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
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。
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...
IGBT模块的分数阶热网络建模与参数提取
On Fractional-Order Thermal Network Modeling and Parameter Extraction of IGBT Modules
Zhikui Yang · Xi Chen · Binxin Zhu · Lei Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
准确可靠的热模型对于评估IGBT模块的热应力及分析其可靠性至关重要。本文首次引入分数阶热电容（FOTC）作为IGBT模块热分析的新建模元素，并提出了一种分数阶热网络建模方法及参数提取策略，旨在提升功率器件热行为预测的精度。
解读: IGBT模块是阳光电源组串式逆变器、集中式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）的核心功率器件。该研究提出的分数阶热网络模型相比传统整数阶模型，能更精确地描述功率器件在复杂工况下的瞬态热响应。在阳光电源的产品研发中，该技术可应用于高功率密度逆变器及储能系统的热设计优化...
一种降低自热效应的高压饱和区SiC MOSFET增强表征方法
An Enhanced Characterization Method of SiC MOSFETs in the High-Voltage Saturation Region With Reduced Self-Heating
Enyao Xiang · Chengmin Li · Dongsheng Yang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
SiC MOSFET的精确建模、短路预测及保护依赖于高漏源电压下饱和特性的准确测量。传统曲线追踪仪受功率限制、寄生参数及器件导通时间影响，难以实现高di/dt测量。本文提出一种增强型表征方法，有效降低了器件自热效应，提升了高压饱和区特性的测量精度。
解读: 该研究直接服务于阳光电源核心功率器件的应用开发。随着公司组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统向更高功率密度和更高电压等级演进，SiC MOSFET已成为关键功率开关器件。该表征方法能显著提升器件在短路工况下的建模精度，有助于优化阳光电源逆变器及PCS产品的短路保护策略，提...
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...
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...
一种易于实现的灵活换流设计，可降低高速大功率IGBT的开关损耗、$di/dt$和$dv/dt$
An Easy-to-Implement Flexible Commutation Design With Reduced Switching Losses, $di/dt$ and $dv/dt$ for High-Speed and High-Power IGBTs
Yikang Xiao · Shiqi Ji · Mingyu Yang · Zhengming Zhao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
针对高频大功率变换器中高速IGBT的开关损耗与电磁干扰（EMI）挑战，本文提出了一种易于实现的灵活换流设计。该方法在不增加复杂辅助电路的前提下，有效降低了开关损耗，并抑制了$di/dt$和$dv/dt$，为提升功率密度和系统效率提供了新方案。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有显著价值。在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器中，IGBT是核心功率器件。随着系统向高功率密度和高频化发展，开关损耗与EMI干扰（dv/dt）成为制约效率提升的关键瓶颈。该灵活换流设计无需复杂辅助电路，易于工程化落地，可直接优化逆变...
高整流比、低漏电流的p-Si/n-AlN异质结PN二极管
High Rectification, Low Leakage p-Si/n-AlN Heterojunction PN Diode
Yi Lu · Jie Zhou · Jiarui Gong · Yang Liu 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年7月
超宽带隙氮化铝（AlN）是一种极具吸引力的用于功率和射频电子领域的材料。单极n型AlN肖特基势垒二极管已展现出其优势，然而，基于AlN的双极型器件虽有待进一步发展，但相关研究却较为匮乏。在本文中，我们报道了具有优异性能的单晶硅p型/氮化铝n型（p - Si/n - AlN）pn结二极管（PND），该二极管是通过将p型硅纳米膜嫁接到n型AlN薄膜上制成的。通过在1100℃下进行高温退火，在n型AlN上直接实现了改进的欧姆接触，接触电阻率为4.9×10⁻³ Ω·cm²。这些PND在整个晶圆上表现出显...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项p-Si/n-AlN异质结二极管技术展现出显著的战略价值。该技术基于超宽禁带半导体AlN材料，实现了3×10^7的高整流比和6.25×10^-9 A/cm²的超低漏电流，这些性能指标对我们的核心产品线具有重要意义。 在光伏逆变器和储能变流器领域，功率器件的性能直接决定...
高温碳化硅(SiC)功率器件的薄膜封装解决方案
Thin-Film Encapsulation Solution for High-Temperature SiC Power Devices
Rong Zhang · Zexin Liu · Kangyong Li · Li Fang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
宽禁带半导体如碳化硅（SiC）可在250°C以上高温运行，但现有封装技术限制在175°C以下，成为高温封装的瓶颈。本文提出一种创新的SiC功率器件高温封装方案，利用Parylene HT/Al2O3多层薄膜结构，有效提升了器件在极端高温环境下的可靠性与工作性能。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高的战略价值。随着光伏逆变器和储能变流器（PCS）向高功率密度、小型化方向发展，SiC器件的应用已成为主流。目前PowerTitan及组串式逆变器在极端环境下的散热与封装是提升可靠性的关键。该多层薄膜封装技术能显著提升SiC模块的耐温极限，有助于阳光电源在高温、高湿等...
一种基于神经网络辅助损耗模型的电力模块热优化高效电热耦合仿真方法
An Efficient Electrothermal Coupling Simulation Method Based on Neural Network-Aided Power Loss Model for Power Module Thermal Optimization
Yayong Yang · Zhiqiang Wang · Lingqi Tan · Guoqing Xin 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
本文提出了一种高效的电热耦合仿真方法，利用数据驱动的神经网络功率损耗模型来提升电力模块热优化的仿真效率。文中介绍了神经网络损耗模型的构建方法及自动数据提取流程，并提出了一种间接耦合策略，显著降低了计算成本，为电力电子系统的热设计提供了快速、准确的评估手段。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统）具有极高的应用价值。在功率模块设计阶段，传统有限元热仿真耗时极长，引入神经网络辅助的电热耦合模型可大幅缩短研发周期，提升功率密度设计水平。建议研发团队将其应用于高功率密度逆变器及储能变流器（...
中压碳化硅技术赋能的高功率电子应用综述
High-Power Electronic Applications Enabled by Medium Voltage Silicon-Carbide Technology: An Overview
Morten Rahr Nielsen · Shiyue Deng · Abdul Basit Mirza · Benjamin Futtrup Kjærsgaard 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
随着社会电气化与绿色转型，高效大功率电子变换器的需求日益增长。中压碳化硅（SiC）半导体器件凭借优于硅基器件的静态与动态性能，成为关键推动力。本文全面综述了中压SiC技术在电力电子领域的应用潜力与技术挑战。
解读: 中压SiC技术是阳光电源提升产品功率密度与转换效率的核心驱动力。在集中式光伏逆变器及PowerTitan系列大容量储能变流器中，应用中压SiC器件可显著降低开关损耗，减小磁性元件体积，从而实现整机轻量化与高效率。建议研发团队重点关注中压SiC模块的封装散热技术及高频驱动电路设计，以应对未来更高电压等...
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...
通过多功能单片保护电路提高GaN功率HEMT的稳定性
Stability Improvement of GaN Power HEMT by a Multifunctional Monolithic Protection Circuit
Qihao Song · Xin Yang · Bixuan Wang · Everest Litchford 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文提出了一种与氮化镓（GaN）功率高电子迁移率晶体管（HEMT）单片集成的栅极静电放电（ESD）保护电路。除了增强栅极在ESD事件中的鲁棒性外，该多功能电路还能提高功率HEMT在正常开关操作时导通电阻（$R_{ON}$）和阈值电压（$V_{TH}$）的稳定性。这种改进的实现方式是在关断状态下钳位HEMT的负栅极偏置（$V_{G}$），而负栅极偏置是功率p型栅极GaN HEMT中$R_{ON}$和$V_{TH}$不稳定的关键原因。本文搭建了一个电路装置，用于原位监测动态$R_{ON}$及其从第一...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项GaN功率HEMT单片集成保护电路技术具有重要的战略价值。作为光伏逆变器和储能变流器的核心功率器件，GaN HEMT因其高开关频率、低导通损耗和高功率密度特性，是实现系统小型化和效率提升的关键技术路径。 该研究解决的核心痛点直接关系到我们产品的可靠性表现。在光伏逆变器...
内在与外在学习框架用于多设备初期故障检测与分类
Intrinsic and Extrinsic Learning Framework for Multi-Equipment Incipient Fault Detection and Classification
Lixian Shi · Yang Weng · Qiushi Cui · Xiaodong Zheng 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年9月
早期故障（IFs）是电力设备故障的先兆。由于发生频率低，早期故障数据十分稀缺。早期故障数据的稀缺导致识别早期故障存在困难。传统方法缺乏学习早期故障数据丰富且有意义表征的能力，尤其是在早期故障数据有限的情况下。此外，一些将波形转换为图像的方法在捕捉时间关系和分析波形失真方面并无优势。为解决这些问题，本文开发了一个名为INTEL - IFD的智能框架。在数据处理过程中，提出了一种加权早期故障格拉姆矩阵表达方法，以获得增强了早期故障特征的加权格拉姆图像，用于进一步基于图像的智能识别。为应对故障数据有限...
解读: 该内在与外在学习框架对阳光电源的功率器件故障预测具有重要应用价值。可应用于ST系列储能变流器、SG系列光伏逆变器中的SiC功率模块故障预警,以及PowerTitan大型储能系统的预测性维护。通过挖掘有限故障样本的深层特征并引入外部知识,可提升iSolarCloud平台对功率器件初期故障的诊断准确率。...
一种考虑温度相关反向恢复的SiC MOSFET超宽高温范围分析开关损耗模型
An Analytical Switching Loss Model for SiC MOSFET Considering Temperature-Dependent Reverse Recovery Over an Extremely Wide High-Temperature Range
Mengyu Zhu · Yunqing Pei · Fengtao Yang · Zizhen Cheng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
准确的开关损耗预测对研究功率模块在极端高温下的失效机制至关重要。现有SiC MOSFET损耗模型温度范围多低于175°C，无法满足高温应用需求。本研究提出了一种适用于超宽温度范围的SiC MOSFET分析开关损耗模型，通过考虑温度相关的反向恢复特性，提升了高温工况下的损耗预测精度。
解读: 该研究对阳光电源的SiC技术应用具有重要价值。随着PowerTitan系列储能系统及组串式逆变器向更高功率密度和极端环境适应性演进，SiC器件的高温运行特性成为提升系统效率与可靠性的关键。该模型可直接应用于阳光电源的功率模块热设计与损耗评估，优化逆变器在高温环境下的热管理策略，降低因高温导致的失效风...
一种低功耗的硅-碳化硅达林顿晶体管对
A Si-SiC Darlington Transistor Pair With Low Consumption
Linyuan Liao · Zhenhui Wu · Zhixiong Yang · Rongzhou Zeng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
碳化硅双极型晶体管（SiC BJT）作为第三代半导体器件，因其高驱动损耗限制了商业化应用。本文提出了一种由输入硅（Si）BJT和输出SiC BJT组成的硅-碳化硅混合达林顿晶体管对（HDTP），通过共射极连接，旨在有效降低开关损耗，提升功率转换效率。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有重大意义。在光伏组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中，降低开关损耗是提升整机效率和功率密度的关键。Si-SiC混合拓扑通过结合Si器件的驱动优势与SiC器件的高效开关特性，有望在不显著增加成本的前提下，优化逆变器及PCS的散热...
一种基于电流检测的SiC MOSFET快速过流保护集成电路
A Fast Overcurrent Protection IC for SiC MOSFET Based on Current Detection
Qiang Li · Yuan Yang · Yang Wen · Xue Tian 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文提出了一种针对SiC MOSFET的快速过流保护集成电路（IC）。该方案通过片外电阻感测SiC MOSFET开尔文源极与功率源极之间的电压，从而获取与漏极电流成正比的检测电压。通过比较该检测电压实现快速过流保护，有效提升了SiC器件在高频应用下的安全运行能力。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统中大规模应用SiC MOSFET以提升功率密度和效率，器件的可靠性保护至关重要。SiC器件因其高开关速度，对过流保护的响应时间要求极高。该研究提出的快速过流保护IC方案，能够有效缩短故障响应时间，降低短路应力，对于提升阳光...
基于新型Fowler–Nordheim定位方法研究浪涌电流引起的SiC MOSFET沟槽栅极退化
Investigation of Inrush Current Induced Trench Gate Degradation Inside SiC Mosfet by New Fowler–Nordheim Localization Methodology
Hanqing Zhao · Xuan Li · Yifan Wu · Rui Yang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文深入研究了不同关断栅源电压（VGS）下，SiC MOSFET沟槽栅极在浪涌电流作用下的退化机制。通过引入预处理技术确保栅极相关参数测量的准确性，排除了可恢复成分的干扰。同时，提出了一种新的Fowler–Nordheim定位方法，用于分析栅极氧化层的退化特性。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器及PowerTitan等储能系统中大规模应用SiC MOSFET以提升功率密度和效率，器件的长期可靠性至关重要。浪涌电流引起的栅极退化直接影响产品在复杂电网环境下的寿命。本文提出的Fowler–Nordheim定位方法可作为研发阶段功率模块可靠性评估的有效手段，帮助优化驱动...
1.2 kV SiC MOSFET与JBS集成MOSFET高温电学特性对比研究
Comparative Study on High-Temperature Electrical Properties of 1.2 kV SiC MOSFET and JBS-Integrated MOSFET
Zhaoyuan Gu · Mingchao Yang · Yi Yang · Xihao Liu 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
针对4H-SiC MOSFET中寄生PiN体二极管在高温下存在正向压降大、反向恢复特性差的问题，本文研究了集成肖特基势垒二极管（JBS）的MOSFET方案。该方案能有效抑制PiN二极管导通，提升高温运行下的电气性能与可靠性。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心功率器件选型与模块设计。随着公司组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统向更高功率密度和高温环境运行演进，SiC MOSFET的应用已成为提升效率的关键。集成JBS的SiC器件能显著改善体二极管特性，降低开关损耗并提升高温可靠性，这对优化逆变器...
一种用于SiC-MOSFET模块快速瞬态测量的集成数字信号反馈传感器
An Integrated Digital Signal Feedback Sensor for Fast Transient Measurements of SiC-MOSFET Modules
Zenan Shi · Fei Xiao · Yifei Luo · Laili Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
本文提出了一种用于碳化硅（SiC）MOSFET模块的数字信号反馈传感器设计方法，旨在应用于未来的有源栅极驱动器。该方法实现了高带宽、高集成密度和低延迟的瞬态测量，并针对现有研究的不足提出了创新解决方案，为提升功率模块的驱动性能与保护机制提供了技术支撑。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。随着公司组串式逆变器及PowerTitan系列储能PCS向更高功率密度和更高开关频率演进，SiC器件的应用已成为提升效率的关键。该集成传感器技术可显著优化有源栅极驱动电路，提升对SiC模块瞬态过程的实时监测能力，从而在实现更精准的过流/过压保护的同时，进一步压...
基于高频振荡的杂散参数提取方法：理论与执行演示的实验研究
Stray Parameter Extraction Method Based on High-Frequency Oscillation: An Experimental Study With Theoretical and Execution Demo
Sideng Hu · Ruiwen Chen · Xu Wu · Mustafa Tahir 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
杂散参数提取对电力电子系统的安全运行及应力评估至关重要。本文提出了一种基于开关瞬态高频振荡特性的多面杂散参数提取方法。与依赖波形幅值精度和通道采样同步的现有方法不同，该方法对测量精度要求更低，为电力电子系统内部寄生参数的精确建模提供了新途径。
解读: 该研究对于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）具有极高的应用价值。随着SiC和GaN等宽禁带半导体在高性能逆变器中的广泛应用，开关频率提升带来的电压尖峰和EMI问题日益突出。通过该方法精确提取功率模块及PCB布局的杂散参数，有助于优化电路设计，降低开关应力...
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