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GaN HEMT半桥故障瞬态的解析建模及其基于PCB嵌入式Rogowski线圈的过流保护
Analytical Modeling of Fault Transient in a GaN HEMT Half Bridge and Its Overcurrent Protection With PCB Embedded Rogowski Coils
P. T. Nandh Kishore · Sumit Kumar Pramanick · Soumya Shubhra Nag · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年10月
氮化镓高电子迁移率晶体管（GaN HEMT）的短路耐受时间（SCWT）较短，这对其可靠性提出了挑战，尤其在电动汽车充电器等中高功率应用中。本文基于电路中的状态变量和数据手册参数，对包含寄生元件的氮化镓高电子迁移率晶体管半桥结构中的短路故障瞬态进行建模。较高母线电压下的故障会导致瞬时功率损耗增加，进而使结温升高。这会导致器件的短路耐受时间缩短。该模型还用于估算不同直流母线电压下的故障清除时间。本文提出了一种用于氮化镓高电子迁移率晶体管的超快过流保护方案。该保护方案采用基于非侵入式印刷电路板嵌入式罗...
解读: 该研究对阳光电源的GaN器件应用具有重要参考价值。文中提出的PCB嵌入式Rogowski线圈过流保护方案可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的GaN功率模块设计中,有助于提升产品可靠性。特别是在1500V高压系统中,纳秒级故障检测能力可有效防止GaN器件损坏。该技术也可优化车载OBC充...
SiC MOSFET体二极管温度相关反向恢复特性用于半桥开关损耗评估
Temperature-Dependent Reverse Recovery Characterization of SiC MOSFETs Body Diode for Switching Loss Estimation in a Half-Bridge
Debiprasad Nayak · Ravi Kumar Yakala · Manish Kumar · Sumit Kumar Pramanick · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
在硬开关MOSFET变换器中，开通损耗是总开关损耗的主要部分。在半桥配置中，随着结温升高，互补MOSFET体二极管的反向恢复效应会导致开通损耗进一步增加。在设计初期准确评估不同工况下的开关损耗对于优化变换器效率和热管理至关重要。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心产品线，如组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统。随着公司产品向高功率密度和高效率演进，SiC MOSFET已成为提升逆变器效率的关键。该文献提出的温度相关损耗评估模型，能显著提升研发阶段对SiC功率模块热设计和效率预测的精度，有助于优化散...