找到 22 条结果 · 功率器件技术
SiC MOSFET导通电压测量电路中的集成短路保护方法
Integrated Short-Circuit Protection Method in On-State Voltage Measurement Circuit for SiC MOSFETs
Jiahong Liu · Xing Wei · Bo Yao · Yichi Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
本文提出了一种SiC MOSFET状态监测与短路保护的集成方案。通过改进导通电压测量电路，将状态监测与短路保护功能整合在单一电路中，有效提升了系统的紧凑性，并实现了对SiC器件的高效保护与健康管理。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线至关重要。随着公司组串式逆变器及PowerTitan储能系统向高功率密度、高效率方向演进，SiC MOSFET的应用日益广泛。该集成保护方案能显著提升功率模块的可靠性，缩短短路故障响应时间，降低驱动电路复杂度。建议在下一代高压储能PCS及组串式逆变器研发中引入该集成监测技...
耦合寄生电感矩阵对角化及碳化硅功率模块动态均流等效建模
Diagonalisation of Coupled Parasitic Inductance Matrix and Equivalent Modelling for SiC Power Modules During Dynamic Current Sharing
Xiaofeng Yang · Xuebao Li · Yongfan Zhan · Li Zhang 等8人 · IET Power Electronics · 2026年2月 · Vol.19
本文提出基于电路等效原理的耦合寄生电感矩阵（CPIM）解耦方法，通过矩阵对角化求解等效寄生电感（EPI），建立寄生电感网络模型，并结合芯片开关状态分析动态均流特性；验证了4芯片与6芯片并联模块EPI模型的理论与实验精度。
解读: 该研究直接支撑阳光电源SiC基组串式逆变器（如SG3125HV系列）及ST系列储能PCS中高功率密度、高频开关下的芯片级动态均流设计。精准EPI建模可优化功率模块布局与叠层母排设计，降低换流振荡与电压过冲，提升系统可靠性与EMI性能。建议在PowerTitan液冷储能系统及下一代户用/工商业逆变器平...
基于膝点电压的IGBT器件在线结温估计
Online Junction Temperature Estimation for IGBT Devices Through Knee Voltage
Xing Wei · Bo Yao · Yichi Zhang · Yingzhou Peng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
本文研究了IGBT在低电流水平（数十至百毫安）下的导通饱和电压，即“膝点电压”，并探讨了其在在线结温评估中的应用。该方法克服了传统离线测试的局限，为电力电子器件的实时热状态监测提供了一种实用的实现方案。
解读: 结温是影响IGBT寿命和可靠性的核心指标。阳光电源的组串式逆变器、PowerTitan及PowerStack储能系统均大量使用高功率IGBT模块，该在线结温估计技术可直接集成于iSolarCloud智能运维平台或逆变器/PCS的控制固件中。通过实时监测器件热应力，可实现更精准的寿命预测（RUL）和主...
考虑阈值电压不稳定性SiC MOSFET动态分析开关损耗模型
Dynamic Analytical Switching Loss Model of SiC MOSFET Considering Threshold Voltage Instability
Yumeng Cai · Peng Sun · Yuankui Zhang · Cong Chen 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
准确的开关损耗建模对SiC MOSFET及功率变换器至关重要。本文针对长期运行中栅氧化层退化对开关性能的影响，提出了一种考虑阈值电压（VTH）不稳定性导致的“动态”时间相关分析模型，填补了传统静态模型在长期可靠性评估方面的空白。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器中大规模应用SiC器件以提升功率密度和效率，器件的长期可靠性成为核心竞争力。该研究提出的动态损耗模型能更精准地预测SiC MOSFET在全生命周期内的性能漂移，有助于优化逆变器及PCS的寿命预测算法。建议研发团队将其引入iSolar...
SiC MOSFET开关运行中栅极氧化层退化研究
Investigation on Gate Oxide Degradation of SiC MOSFET in Switching Operation
Yumeng Cai · Peng Sun · Cong Chen · Yuankui Zhang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
本文研究了SiC MOSFET在开关运行过程中的栅极氧化层退化问题。通过搭建Buck变换器，重点分析了动态漏源电压（VDS）和负载电流（IL）对栅极氧化层可靠性的影响，旨在建立有效的SiC器件栅极可靠性评估方法，为高压功率器件的应用提供理论支撑。
解读: SiC MOSFET是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩提升功率密度与效率的核心器件。栅极氧化层可靠性直接关系到产品在复杂工况下的长期寿命。本文提出的动态应力评估方法对于阳光电源在器件选型、驱动电路优化以及功率模块的寿命预测具有重要指导意义。建议研发团队将此研究成果应...
基于分裂C-V法在偏置温度不稳定性条件下SiC MOSFET栅氧化层退化位置表征
Characterization of Gate-Oxide Degradation Location for SiC MOSFETs Based on the Split C–V Method Under Bias Temperature Instability Conditions
Yumeng Cai · Cong Chen · Zhibin Zhao · Peng Sun 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
栅氧化层退化是SiC MOSFET面临的主要可靠性挑战之一。本文提出了一种基于分裂C-V（CGS和CGD）的方法，用于在偏置温度不稳定性（BTI）条件下精准定位栅氧化层的退化位置，这对提升功率器件的长期可靠性具有重要意义。
解读: SiC MOSFET是阳光电源组串式光伏逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩的核心功率器件。随着产品向高功率密度和高效率演进，SiC器件的长期可靠性直接决定了系统的全生命周期运维成本。该研究提出的分裂C-V表征方法，能够帮助研发团队在器件选型及失效分析阶段，精准定位栅氧化层退化机理，...
中压碳化硅功率模块封装中电场主导的局部放电：模型、机制、重塑与评估
Electric-Field-Dominated Partial Discharge in Medium Voltage SiC Power Module Packaging: Model, Mechanism, Reshaping, and Assessment
Liang Wang · Zheng Zeng · Peng Sun · Shengxiang Ai 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
得益于碳化硅（SiC）材料的高击穿电压，中压SiC功率模块在高压变换器领域展现出巨大潜力。然而，局部放电（PD）问题严重挑战了其可靠性与安全性，限制了其大规模工业应用。本文深入探讨了PD的物理机制，并提出了相应的建模、电场重塑及评估方法，旨在提升中压SiC模块的绝缘性能与长期运行可靠性。
解读: 该研究对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统至关重要。随着公司向更高电压等级（如1500V及以上）迈进，SiC器件的应用日益广泛，封装绝缘与局部放电问题直接影响产品的长寿命运行。建议研发团队参考文中的电场重塑技术优化模块封装设计，并在高压功率模块的可靠性测试标准...
高压IGBT器件中PETT振荡的电磁干扰特性及影响因素研究
Electromagnetic Disturbance Characteristics and Influence Factors of PETT Oscillation in High-Voltage IGBT Devices
Jiayu Fan · Zhibin Zhao · Jinqiang Zhang · Cheng Peng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
本文研究了绝缘栅双极型晶体管（IGBT）关断过程中产生的等离子体抽取渡越时间（PETT）振荡。该振荡频率可达数百MHz，不仅会引发严重的电磁干扰（EMI）问题，还可能导致器件电磁发射超过IEC相关标准限值。作为IGBT内部主要的电磁骚扰源，PETT振荡的机理与影响因素对电力电子系统的电磁兼容性设计至关重要。
解读: PETT振荡是高压IGBT在快速开关过程中常见的寄生现象，直接影响阳光电源组串式逆变器、PowerTitan及PowerStack等大功率储能变流器（PCS）的电磁兼容性（EMC）表现。随着产品功率密度提升和开关频率优化，该研究有助于研发团队在功率模块选型与驱动电路设计阶段，通过优化栅极驱动参数或布...
具有闭环 di/dt 和 dv/dt 控制的有源电流源IGBT栅极驱动
Active Current Source IGBT Gate Drive With Closed-Loop di/dt and dv/dt Control
Lu Shu · Junming Zhang · Fangzheng Peng · Zhiqian Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年5月
本文提出了一种基于压控电流源（VCCS）反馈控制策略的高功率IGBT有源电流源驱动（ACSD）方法。与传统的电压源驱动不同，该方法通过提供恒定的驱动电流来充放电IGBT栅极。通过较大的驱动电流，实现了更高的开关速度和更低的开关损耗，同时通过闭环控制有效抑制了电压和电流的变化率（dv/dt和di/dt）。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。在PowerTitan储能系统及大功率组串式逆变器中，IGBT的开关损耗与电磁干扰（EMI）的平衡是提升功率密度的关键。该ACSD驱动方案能够通过闭环控制精确调节开关过程，在不牺牲EMI性能的前提下显著降低开关损耗，从而提升整机效率。建议研发团队在下一...
高速缓冲层IGBT电感开关特性建模
Modeling Inductive Switching Characteristics of High-Speed Buffer Layer IGBT
Peng Xue · Guicui Fu · Dong Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年4月
本文提出了一种基于物理的高速缓冲层IGBT紧凑模型。该模型利用MATLAB/Simulink中基于一维傅里叶变换的双极性扩散方程（ADE）求解器，通过对高速缓冲层IGBT电感开关行为的深入理解，实现了全注入水平下的ADE方程求解。
解读: IGBT是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）的核心功率器件。该研究提出的物理紧凑模型能更精确地模拟器件在高速开关过程中的动态特性，有助于优化逆变器及PCS的驱动电路设计，降低开关损耗并提升系统效率。同时，该模型对提升功率模块的热设计精度和...
基于45 μm多外延层超结柱的1200 V沟槽型场截止载流子存储半超结IGBT实验评估
Experimental Evaluation on 1200 V Trench-FS CS-SemiSJ-IGBT With 45 μm Multi-Epi SJ-Pillar
Luping Li · Qiansheng Rao · Zehong Li · Yuanzhen Yang 等12人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2026年1月 · Vol.73
本文首次实验验证两款采用45 μm多外延超结柱（SemiSJ-pillar）结构的1200 V/15 A沟槽场截止载流子存储IGBT，相较商用NDBT器件，导通压降、寄生电容及开关时间等关键参数全面优化，短路耐受时间与FOM显著提升。
解读: 该研究聚焦高压IGBT结构创新，直接支撑阳光电源组串式逆变器（如SG系列）、ST系列储能变流器及风电变流器中核心功率模块的性能升级。45 μm超结柱设计可降低Von与Esw，提升效率与热可靠性，建议在下一代高功率密度ST3.0+ PCS及SG320HX组串逆变器中开展Si-based IGBT模块替...
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...
具有II型能带对齐NiO/AlGaN异质结的p-NiO栅极HEMT中栅极导电机制的研究
Investigation of gate conduction mechanisms in p-NiO gate HEMTs with a type-II band aligned NiO/AlGaN heterojunction
Huaize Liu · Yanghu Peng · Hui Guo · Na Sun 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年4月 · Vol.126
本文研究了基于II型能带对齐NiO/AlGaN异质结的p型NiO栅极高电子迁移率晶体管（HEMT）中的栅极导电机制。通过分析器件的电学特性与能带结构，揭示了在反向偏压下栅极漏电流的主要输运机制，包括隧穿效应与热发射过程的贡献。研究发现，良好的能带匹配显著抑制了栅极漏电流，提升了器件的栅控能力与击穿特性。该工作为高性能p沟道栅HEMT的设计与优化提供了理论依据与技术支撑。
解读: 该研究对阳光电源的GaN功率器件应用具有重要参考价值。p-NiO栅极HEMT的栅极漏电流抑制技术可应用于SG系列高频光伏逆变器和ST系列储能变流器的功率级设计,有助于提升器件开关频率和效率。II型能带对齐的异质结设计思路可优化公司三电平拓扑中GaN器件的性能,特别是在大功率密度场景下的可靠性。这对开...
中压
3300 V-6500 V）Ga2O3与SiC平面栅MOSFET静态及动态性能的对比研究
Zhenghua Wang · Lei Yuan · Bo Peng · Yuming Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文通过TCAD仿真，对比分析了中压（3300-6500V）垂直结构Ga2O3与SiC平面栅MOSFET的结构设计、静态/动态损耗及短路鲁棒性。研究表明，Ga2O3 MOSFET在特定导通电阻方面表现出潜力，为下一代高压功率器件的应用提供了理论依据。
解读: 随着阳光电源在大型地面光伏电站及高压储能系统（如PowerTitan系列）中对更高功率密度和效率的追求，中压功率器件的选型至关重要。目前SiC器件已在阳光电源的组串式逆变器和PCS中广泛应用，而Ga2O3作为超宽禁带半导体，在3300V及以上的高压领域具备理论上的低损耗优势。建议研发团队持续关注Ga...
基于动态dv/dt开关模型的GaN HEMT最小开关损耗三段式有源驱动策略
Minimal Switching Loss Three-Stage Active Gate Driving Strategy Based on Dynamic dv/dt Switching Model for GaN HEMT
Shuo Zhang · Chang Liu · Xinyu Li · Desheng Zhang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
GaN HEMT的高速开关特性带来了高dv/dt和严重的电磁干扰（EMI）问题，需在开关速度与损耗间权衡。三段式栅极驱动（TSGD）虽能缓解此矛盾，但受限于非线性寄生电容，难以实现最优开关损耗。本文提出了一种基于动态dv/dt模型的优化策略，以实现GaN器件在最小开关损耗下的高效驱动。
解读: GaN等宽禁带半导体是提升阳光电源户用光伏逆变器及小型化储能产品功率密度的关键。该研究提出的三段式有源驱动策略，能够有效平衡GaN器件的高频开关损耗与EMI干扰，对于优化阳光电源户用逆变器（如SG系列）及微型逆变器的效率和电磁兼容性设计具有重要参考价值。建议研发团队关注该动态dv/dt模型在功率模块...
基于帽层设计的AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管电学性能研究
Study on electrical performance of AlGaN/GaN high electron mobility transistor based on cap layer design
Tieying Zhang · Peng Cui · Xin Luo · Siheng Chen 等11人 · Solid-State Electronics · 2025年2月 · Vol.224
摘要 本研究探讨了不同帽层对AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMTs）电学特性的影响。通过对比制备的具有GaN和AlN帽层的AlGaN/GaN HEMTs，发现AlN帽层由于其优异的钝化效果和极化效应，能够提高二维电子气（2DEG）密度，从而获得更高的饱和电流，并使击穿电压从615 V（GaN帽层）提升至895 V（AlN帽层）。Sentaurus TCAD仿真结果验证了上述实验发现，表明AlN帽层器件中形成了更深的三角形量子势阱，导致2DEG电子密度达到1.19 × 10^13 cm^...
解读: 该AlN帽层GaN HEMT技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。研究显示AlN帽层可将击穿电压提升至895V，梯度帽层结构更达1308V，2DEG密度提升28%。这为我司SG系列光伏逆变器、ST储能PCS及充电桩的GaN功率模块设计提供优化方向：通过改进帽层结构可提升器件耐压等级和导通性能，支持...
基于改进型GaN HEMT模型的GaN基TCM变换器死区时间能量损耗分析
Analysis of Dead-Time Energy Loss in GaN-Based TCM Converters With an Improved GaN HEMT Model
Yi Zhang · Wenzhe Xu · Yue Xie · Teng Liu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
针对GaN基三角电流模式（TCM）应用，死区时间对开关损耗影响显著。现有GaN HEMT模型多关注开关过程，缺乏对死区效应的充分考虑。本文分析了死区时间过长或不足下的开关瞬态特性，并提出改进模型以准确评估能量损耗。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型储能PCS中对高功率密度和高效率的追求，GaN器件的应用日益广泛。TCM（三角电流模式）是实现高频软开关的关键技术，但死区时间控制直接影响效率上限。本文提出的改进型GaN模型有助于研发团队在设计高频DC-DC变换器时，更精确地优化死区参数，从而降低开关损耗，提升整机...
一种基于改进型GaN HEMT开关模型的动态死区时间自适应调整方法
A High-Efficiency Dynamic Inverter Dead-Time Adjustment Method Based on an Improved GaN HEMTs Switching Model
Yi Zhang · Cai Chen · Yue Xie · Teng Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
得益于快速开关特性，氮化镓（GaN）HEMT被广泛应用于高频功率变换器。然而，GaN器件的关断时间与工作条件（如负载电流）高度相关，差异可达20倍以上。使用固定死区时间会导致效率降低或直通风险。本文提出了一种基于改进开关模型的动态死区时间调整方法，以提升变换器效率。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及微型逆变器产品线具有重要价值。随着高频化趋势，GaN器件的应用能显著减小体积并提升功率密度。然而，GaN的死区敏感性是制约效率的关键瓶颈。通过引入动态死区调整算法，可有效降低开关损耗，提升整机效率，同时增强系统在高频运行下的可靠性。建议研发团队在下一代高功率密度户用...
压接式IGBT内部热接触电阻测量方法研究
Study on the Method to Measure Thermal Contact Resistance Within Press Pack IGBTs
Erping Deng · Zhibin Zhao · Peng Zhang · Xiaochuan Luo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年2月
准确测量压接式IGBT（PP IGBT）内部多层结构间的热接触电阻，对于优化其热阻及提升可靠性至关重要，因为在额定压紧力下，热接触电阻约占总热阻的50%。本文针对PP IGBT内部组件微小且难以直接测量的难题，提出了一种测量方法。
解读: 压接式IGBT（PP IGBT）是阳光电源集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）中功率模块的核心组件。该研究揭示了热接触电阻在总热阻中的主导地位，对提升大功率电力电子设备的散热设计及寿命预测具有重要指导意义。建议研发团队将该测量方法应用于高功率密度模块的封装工艺优化中，通过精确...
压接式IGBT结壳热阻测量方法研究
Study on the Method to Measure the Junction-to-Case Thermal Resistance of Press-Pack IGBTs
Erping Deng · Zhibin Zhao · Peng Zhang · Jinyuan Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年5月
由于压接式IGBT（PP IGBT）特殊的封装结构和工作条件，准确测量其结壳热阻极具挑战。传统的 thermocouple 和瞬态双界面法主要针对键合线IGBT模块。本文提出了一种针对压接式IGBT结壳热阻的测量方法，旨在解决其在高温、高压应用环境下的热特性评估难题。
解读: 压接式IGBT（PP IGBT）因其高功率密度和高可靠性，常应用于大功率集中式光伏逆变器及大型储能变流器（如PowerTitan系列）。准确的结壳热阻测量对于优化功率模块的散热设计、提升系统热稳定性及延长设备寿命至关重要。建议研发团队参考该测量方法，完善大功率器件在极端工况下的热模型，从而优化逆变器...
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