找到 19 条结果 · 功率器件技术
钳位电感电路中高压IGBT开通瞬态dVCE/dt和dIC/dt的建模
Modeling the dVCE/dt and dIC/dt at the Turn-On Transient for High-Voltage IGBTs in the Clamped Inductive Circuit
Zhiyuan Zhang · Hengxin He · Kejie Li · Nianwen Xiang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文研究了高压IGBT在开通阶段的集电极-发射极电压下降斜率（dVCE/dt）和集电极电流上升斜率（dIC/dt）。这些参数对功率电子系统的开通损耗及电磁干扰（EMI）具有显著影响。文章重点分析了高压IGBT在钳位电感电路中的开通行为，并建立了相应的数学模型以优化开关性能。
解读: IGBT是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能PCS以及风电变流器的核心功率器件。该研究提出的dVCE/dt和dIC/dt建模方法，能够精确预测高压IGBT的开关损耗与EMI特性，对优化逆变器功率模块的驱动电路设计、提升整机效率及电磁兼容性具有直接指导意义...
一种考虑驱动电路影响的高压场截止型IGBT温度相关关断模型
An Analytical Temperature-Dependent Turn-Off Model for High-Voltage Field-Stop IGBTs Considering the Influence of Drive Circuit
Zhiyuan Zhang · Hengxin He · Kejie Li · Nianwen Xiang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
随着制造技术的进步，IGBT在电力电子系统中应用广泛。本文针对高压场截止型IGBT，提出了一种考虑驱动电路影响的温度相关关断瞬态模型。该模型深入分析了载流子输运过程，旨在实现对IGBT开关瞬态特性的高精度建模，为优化电力电子系统的效率与可靠性提供理论支撑。
解读: 该研究直接关系到阳光电源核心产品（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器）中功率模块的选型与驱动设计。高压IGBT是这些大功率变换设备的核心器件，其关断损耗与温度特性直接影响整机的效率与热设计。通过引入该温度相关模型，研发团队可更精确地评估IGBT在极端工况...
高压IGBT载流子复合关断瞬态解析模型
An Analytical Carrier Recombination Turn-Off Transient Model for High-Voltage IGBTs
Zhiyuan Zhang · Hengxin He · Kejie Li · Nianwen Xiang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
本文针对高压IGBT在铁路牵引、柔性直流输电及风力发电等领域的应用，提出了一种基于开关瞬态机制的关断过程解析模型。该模型深入分析了载流子复合对关断特性的影响，为高压功率器件的瞬态建模提供了理论支撑。
解读: 该研究对阳光电源的核心业务具有重要意义。高压IGBT是阳光电源集中式光伏逆变器、风电变流器及大型储能系统（如PowerTitan系列）中的核心功率半导体器件。通过建立精确的关断瞬态解析模型，研发团队可以更准确地预测器件在极端工况下的损耗与应力，从而优化驱动电路设计，提升逆变器和PCS的转换效率。此外...
用于多并联SiC MOSFET的解耦模块化开关单元对称电路布局
Symmetric Circuit Layout With Decoupled Modular Switching Cells for Multiparalleled SiC mosfets
Yang He · Junming Zhang · Shuai Shao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
碳化硅（SiC）MOSFET的并联在电力电子中应用广泛，但器件参数差异和电路布局不对称导致的电流不平衡严重影响系统可靠性。本文提出了一种解耦模块化开关单元的对称电路布局方法，有效解决了多并联器件的电流不平衡问题，提升了高功率密度变换器的可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高价值。在PowerTitan系列大功率储能变流器及组串式光伏逆变器中，随着功率密度的提升，多并联SiC MOSFET的应用已成为主流。该文提出的对称布局与解耦设计，能显著降低并联器件间的电流不平衡，减少热应力，从而提升逆变器模块的长期运行可靠性。建议研发团队在下一...
用于并联SiC MOSFET动态电流平衡的有源栅极驱动器
Active Gate Driver for Dynamic Current Balancing of Parallel-Connected SiC MOSFETs
Yang He · Xun Wang · Shuai Shao · Junming Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
在高功率应用中，并联SiC MOSFET以提升电流等级是必然趋势。然而，开关瞬态过程中的动态电流不平衡会导致功率损耗和热分布不均。本文提出了一种基于新型有源栅极驱动器（AGD）的动态电流平衡方法，有效解决了并联应用中的这一挑战。
解读: 该技术对阳光电源的高功率密度产品至关重要。在PowerTitan储能系统及大型集中式光伏逆变器中，SiC MOSFET的并联应用是提升效率和功率密度的核心。动态电流平衡技术能显著降低并联器件间的应力差异，提升模块的长期可靠性，并减少因热失配导致的故障风险。建议研发团队评估该有源驱动方案在下一代高功率...
面向多种宽禁带应用、具有超高dV/dt抗扰度的亚纳秒级电平转换器设计技术
Design Techniques of Sub-ns Level Shifters With Ultrahigh dV/dt Immunity for Various Wide-Bandgap Applications
Jianwen Cao · Ze-kun Zhou · Zhuo Wang · He Tang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
在高频栅极驱动器中，宽禁带半导体器件会产生极高的dV/dt噪声。本文提出了一种具有超高dV/dt抗扰度的亚纳秒级延迟电平转换器设计技术，旨在解决不同电压域之间的信号转换难题，提升高频功率变换系统的可靠性与控制精度。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务至关重要。随着SiC和GaN器件在组串式光伏逆变器（如SG系列）及储能变流器（如PowerTitan系列）中的广泛应用，开关频率不断提升，高dV/dt带来的共模噪声干扰成为驱动电路设计的瓶颈。该亚纳秒级电平转换技术能显著提升驱动信号的抗干扰能力，降低开关损耗，有助于进一步缩...
一种基于关断电压vCE的压接式IGBT芯片表面压力分布均匀性无损监测方法
A Noninvasive Monitoring Method for Uniformity of Pressure Distribution on the Chip Surface in Single-Chip Press-Pack IGBTs With Turn-Off vCE
Tianchen Li · Feng He · Yiming Zhang · Xuebao Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
压接式IGBT（PPI）芯片表面的压力分布均匀性直接影响其可靠性。目前主流的压力膜测试法具有侵入性且局限性大。本文提出了一种基于电气参数的无损监测方法，通过监测关断过程中的集电极-发射极电压（vCE）特征，实现对单芯片PPI压力分布均匀性的实时评估。
解读: 该研究对于阳光电源的高功率密度产品线（如集中式光伏逆变器和大型储能系统PowerTitan系列）具有重要参考价值。压接式IGBT在兆瓦级功率变换器中应用广泛，其压力分布直接决定了模块的散热性能与寿命。通过引入该无损监测技术，阳光电源可在iSolarCloud智能运维平台中集成功率模块健康状态评估功能...
基于栅极电压自平衡超共源共栅功率开关的部分功率变换器
Partial Power Converter Based on the Gate Voltage Self-Balancing Supercascode Power Switch
Yu Xiao · Renfeng Guan · Zongjian Li · Zhikai Chen 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
为简化中压直流输入下的拓扑与控制，本文提出了一种基于栅极电压自平衡超共源共栅功率开关（GVSB-SCPS）的新型部分功率直流变压器（DCX）。该DCX前级由GVSB-SCPS构成，实现了单模块中压直流输入及固定电压比，并通过闭环控制实现了稳压输出。
解读: 该技术通过超共源共栅结构解决了高压输入下的器件耐压与平衡问题，对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan系列储能PCS具有重要参考价值。随着光伏系统向高压化（1500V及以上）发展，该拓扑有助于简化DC-DC变换级设计，提升功率密度并降低系统成本。建议研发团队评估GVSB-SCPS在下一代高压储...
适用于低温环境的氮化镓高电子迁移率晶体管精确开关瞬态解析模型
An Accurate Analytical Switching Transient Model for GaN HEMT Operating at Cryogenic Temperature
Yanjie He · Zilong Chen · Yukun Zhang · Yudong Wang 等7人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年10月 · Vol.14
本文建立了适用于低温（143K/203K）环境的GaN HEMT开关瞬态解析模型，综合考虑温度依赖的I-V特性、电压相关寄生电容及反向有源区串扰效应。实验验证显示，开通/关断损耗误差分别低于6%/9%，时间误差低于7%/10%，证实其在低温下开关速度提升、损耗降低的机理。
解读: 该模型对阳光电源面向极端环境（如高海拔、极地光伏电站或太空能源系统）的下一代高效功率模块研发具有重要参考价值。尤其可支撑ST系列PCS及PowerTitan储能系统中GaN基双向变换器的低温损耗精准预测与热管理优化；建议在组串式逆变器高频化升级路径中开展GaN HEMT低温工况实测对标，并纳入iSo...
利用转移的LPCVD生长h-BN缓解AlGaN/GaN HEMT中的自加热效应
Mitigation of self-heating in AlGaN/GaN HEMTs using transferred LPCVD-grown h-BN
Cheng Chang · Kad Dokwan Kook · Chenyang Lin · Xiang Zhang 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年8月 · Vol.127
本文报道了一种通过转移低压化学气相沉积（LPCVD）生长的六方氮化硼（h-BN）来有效缓解AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMTs）中自加热效应的方法。将高质量h-BN薄膜集成于器件沟道附近，显著提升了横向热导率，改善了热量耗散。实验结果显示，器件的结温明显降低，连续工作下的温度上升减少了约40%，同时保持了良好的电学性能。该策略为提升第三代半导体器件的热管理能力提供了可行路径。
解读: 该研究提出的h-BN散热方案对阳光电源的GaN功率器件应用具有重要参考价值。通过LPCVD生长h-BN提升横向热导率的方法,可显著改善SG系列高频光伏逆变器和ST系列储能变流器中GaN器件的散热性能,有助于提高功率密度。结温降低40%的效果对车载OBC等对功率密度要求高的产品尤为重要。这一散热创新为...
重离子辐照导致的p型氮化镓栅极HEMTs漏电流增加机制
Mechanism of Heavy Ion-Induced Leakage Current Increase in Normally-OFF p-GaN Gate HEMTs
Chao Peng · Zhifeng Lei · Teng Ma · Hong Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年8月
本文报道了 650 V p 型氮化镓（GaN）栅高电子迁移率晶体管（HEMT）在重离子辐照下漏电流增大的现象。重离子导致 GaN HEMT 漏电流增大的退化情况与重离子的线性能量转移（LET）值和偏置电压有关。仅在 LET 值为 60.5 MeV·cm²/mg 的钽（Ta）离子辐照下观察到漏电流增大，而在 LET 值为 20.0 MeV·cm²/mg 的氪（Kr）离子辐照下未观察到该现象。此外，较高的偏置电压会导致漏电流增大的退化现象更为明显。当器件偏置电压为 100 V 时，漏极和源极之间存在...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于p-GaN栅极HEMT器件重离子辐照效应的研究具有重要的可靠性参考价值。GaN功率器件凭借其高频、高效、高功率密度等优势，正逐步成为光伏逆变器和储能变流器的核心功率开关器件。然而，该研究揭示的重离子辐照导致的漏电流退化机制，对我们在特殊应用场景下的产品设计提出了新的...
一种基于SiC衬底、采用钨栅的高性能p沟道GaN MESFET，在525 K下工作并具有高ION/IOFF比
A Performance-Enhanced p-Channel GaN MESFET With Tungsten Gate and High ION/ IOFF Ratio on SiC Substrate Operational at 525 K
Huake Su · Tao Zhang · Shengrui Xu · Yachao Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年7月
在本文中，首次展示了一种基于碳化硅（SiC）衬底的常关型 p 沟道氮化镓（GaN）金属 - 半导体场效应晶体管（MESFET），其具有高的 ${I}_{\text {ON}}$ / ${I}_{\text {OFF}}$ 比和无势垒欧姆接触。与基于硅（Si）衬底的极化增强型 p - GaN/AlN/AlGaN 相比，基于 SiC 衬底的相同设计外延片，其表面电位从 11 mV 降至 - 368 mV，同时接触电阻（ ${R}_{C}\text {)}$ ）降低了 1.9 倍，这是由与位错相关的电...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项p沟道GaN MESFET技术具有重要的战略参考价值。该技术实现了常关型p沟道器件，结合n沟道器件可构建互补型CMOS架构，这为我们在光伏逆变器和储能变流器中追求更高功率密度和效率提供了新的技术路径。 该器件在SiC衬底上实现了3.3×10⁷的超高开关比和83 mV/...
基于HfAlOx电荷俘获层介质与原位O3处理的InAlN/GaN MIS-HEMT器件栅极漏电流和击穿电压的改善
Improved gate leakage current and breakdown voltage of InAlN/GaN MIS-HEMTs by HfAlOx-based charge-trapping layer dielectric and _in situ_ O3 treatment
Fangzhou Du · Yang Jiang · Hong Kong · Peiran Wang 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
本文报道了一种通过引入HfAlOx基电荷俘获层介质并结合原位O3处理，显著改善InAlN/GaN金属-绝缘体-半导体高电子迁移率晶体管（MIS-HEMT）性能的方法。该工艺有效抑制了栅极漏电流，同时提升了器件的击穿电压。HfAlOx层可捕获界面正电荷，降低电场峰值，而原位O3处理则优化了介质/半导体界面质量，减少缺陷态密度。实验结果表明，器件的栅极泄漏电流显著降低，反向击穿电压大幅提高，为高性能GaN基功率器件的研制提供了可行的技术路径。
解读: 该研究的HfAlOx介质与O3处理工艺对阳光电源的GaN功率器件开发具有重要参考价值。通过降低栅极漏电流和提高击穿电压,可显著提升GaN器件在高频应用场景下的可靠性,特别适用于SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的高频DC-DC模块。该技术可优化阳光电源产品的功率密度和转换效率:在光伏逆变器中可实...
基于电路法的P-Gate GaN HEMT栅极鲁棒性与可靠性评估
Gate Robustness and Reliability of P-Gate GaN HEMT Evaluated by a Circuit Method
Bixuan Wang · Ruizhe Zhang · Qihao Song · Hengyu Wang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
针对GaN SP-HEMT栅极过压裕度小的问题，现有直流偏置或脉冲I-V测试方法难以模拟实际变换器中的栅极电压过冲。本文提出了一种新的电路评估方法，能够更真实地反映实际工况下的栅极可靠性。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化充电桩产品中对高功率密度要求的提升，GaN器件的应用成为趋势。该文章提出的电路级栅极可靠性评估方法，能够有效指导研发团队在设计阶段规避GaN器件在复杂开关瞬态下的失效风险。建议在组串式逆变器的高频功率级设计中引入该评估方法，以优化驱动电路设计，提升产品在极端工况下...
用于GaN HEMT桥式电路串扰抑制的高频三电平栅极驱动器
High-Frequency Three-Level Gate Driver for GaN HEMT Bridge Crosstalk Suppression
Xiaonan Wang · Ming Tao · Jing Xiao · Deng Luo 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
为抑制氮化镓（GaN）桥式电路中的串扰问题，本文提出了一种新型高频三电平栅极驱动器（HFTGD），实现了高达5MHz开关频率下的串扰抑制。该驱动器通过电容-二极管电路产生负压，有效防止了正向串扰引起的器件误导通。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能产品中对功率密度要求的不断提升，GaN器件的应用成为提升效率和减小体积的关键。该文章提出的高频三电平栅极驱动技术，能够有效解决GaN在高频开关下的串扰误导通问题，对提升公司新一代高频化、小型化逆变器及充电桩产品的可靠性具有重要参考价值。建议研发团队关注该驱动架...
功率变换器中eGaN HEMT的开关瞬态建模
Switching Transition Modeling of eGaN HEMT in Power Converters
Guidong Zhang · Yuanhang He · Samson Shenglong Yu · Yun Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
驱动电阻的选择对功率变换器设计至关重要，不当的电阻值会导致效率降低及过压、误导通等异常行为。本文提出了一种针对DC-DC变换器中开关管的精确开关瞬态建模方法，旨在指导工程师进行驱动电路设计，优化开关性能。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能产品中对功率密度要求的不断提升，宽禁带半导体（GaN）的应用成为技术演进的关键。该文献提出的开关瞬态建模方法，能够有效解决GaN器件在高频开关下的电压尖峰与误导通问题，对优化阳光电源户用逆变器及微型逆变器的驱动电路设计具有直接指导意义。建议研发团队在下一代高频...
1-MHz eGaN多输出DC-DC变换器的共模噪声建模与抑制
Common-Mode Noise Modeling and Reduction for 1-MHz eGaN Multioutput DC–DC Converters
Zhiliang Zhang · Binghui He · Dong-Dong Hu · Xiaoyong Ren 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年4月
增强型氮化镓（eGaN）HEMT器件在实现多兆赫兹开关频率以提升功率密度方面具有巨大潜力。然而，在进行电磁干扰（EMI）滤波器优化时，准确识别兆赫兹多绕组平面变压器的等效集总电容以进行共模（CM）噪声分析是一项严峻挑战。本文针对该问题提出了建模与抑制方案。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能产品中对高功率密度的追求，开关频率向兆赫兹（MHz）迈进是必然趋势。eGaN器件的应用能显著减小磁性元件体积，但随之而来的高频共模噪声干扰（EMI）是产品认证与可靠性的关键瓶颈。本文提出的高频变压器寄生参数建模与噪声抑制方法，对公司研发下一代高功率密度、轻量化...
基于临时钳位技术的IGBT串联电压均衡物理研究
Physical Investigation Into Effective Voltage Balancing by Temporary Clamp Technique for the Series Connection of IGBTs
Xin Yang · Jin Zhang · Weiwei He · Zhiqiang Long 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年1月
IGBT串联技术是实现高压应用且保持快速开关性能的关键。然而，电压不平衡是限制该结构应用的主要障碍，其成因包括信号延迟差异、寄生参数及拖尾电流等。本文研究了一种临时钳位方案，旨在解决串联IGBT的动态电压均衡问题。
解读: 该技术对于阳光电源的高压集中式光伏逆变器及大型储能PCS（如PowerTitan系列）具有重要意义。在更高直流母线电压等级的研发趋势下，通过IGBT串联技术可以有效提升功率密度并降低系统成本。该研究提出的临时钳位方案能显著改善动态电压应力分布，提升功率模块的可靠性。建议研发团队关注该技术在多电平拓扑...
基于双栅GaN HEMT的高功率耐受与紧凑型宽带电压可变衰减器
A Broadband Voltage Variable Attenuator With High-Power Tolerance and Compact Size Based on Dual-Gate GaN HEMTs
Zhifu Hu · Shaohua Zhou · Ruicong He · Qijun Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
本文提出了一种基于双栅高电子迁移率晶体管（HEMT）的宽带电压可变衰减器（VVA）。通过采用分布式堆叠结构替代单栅HEMT，该方法在保证带宽和功率耐受性的前提下，显著减小了芯片面积并降低了成本，验证了其在高频功率控制中的应用潜力。
解读: 该研究聚焦于宽禁带半导体（GaN）在射频与高频功率控制领域的应用，展示了双栅结构在提升功率密度和集成度方面的优势。对于阳光电源而言，虽然目前核心产品线（如光伏逆变器、储能PCS）主要基于SiC和IGBT技术，但随着未来电力电子设备向更高频、更小型化方向演进，GaN器件在辅助电源、高频驱动电路及智能运...