找到 14 条结果 · 功率器件技术
一种SiC MOSFET栅氧化层退化与结温解耦的在线状态监测方法
An Online Condition Monitoring Method for Gate-Oxide Degradation and Junction Temperature Decoupling of SiC MOSFETs
Jinbo Li · Shilin Shen · Qunfang Wu · Shiyu Qiu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
该文提出了一种实时监测SiC MOSFET结温与栅氧化层退化的方法。现有监测技术常受结温波动影响导致栅氧化层退化指标漂移,从而产生监测误差。本文旨在通过解耦手段实现SiC MOSFET健康状态的精准在线评估。
解读: 随着阳光电源在光伏逆变器(如组串式、集中式)及储能系统(如PowerTitan、PowerStack)中大规模应用SiC功率器件以提升功率密度和效率,器件的可靠性成为核心竞争力。该研究提出的结温与栅氧化层退化解耦监测技术,能够有效解决SiC器件在复杂工况下的老化评估难题,有助于提升iSolarClo...
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LSTM网络的IGBT结温时间序列特性表征方法
A Time Series Characterization of IGBT Junction Temperature Method Based on LSTM Network
Zheng-Wei Du · Yu Zhang · Yuankui Wang · Zhiyuan Chen 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
准确的结温表征对IGBT模块的性能优化与可靠性设计至关重要。针对现有方法多关注特定时刻温度预测而非时间序列变化的问题,本文提出了一种基于长短期记忆(LSTM)网络的方法,通过捕捉结温的时间演变特征,实现了对IGBT结温的精确追踪与表征。
解读: IGBT是阳光电源光伏逆变器、储能变流器(PCS)及风电变流器的核心功率器件。结温直接决定了器件的寿命与系统的可靠性。该研究利用LSTM网络实现结温的时间序列追踪,可深度集成于iSolarCloud智能运维平台,实现对组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统内部功率模块的实时...
SiC功率MOSFET可靠性机制综述:平面栅与沟槽栅结构的比较
Review on the Reliability Mechanisms of SiC Power MOSFETs: A Comparison Between Planar-Gate and Trench-Gate Structures
Jiaxing Wei · Zhaoxiang Wei · Hao Fu · Junhou Cao 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
本文旨在梳理SiC功率MOSFET的最新研究现状,重点对比分析了平面栅(PG)与沟槽栅(TG)结构在可靠性机制上的差异。文章系统总结了不同栅极结构在长期运行下的失效模式与机理,为高性能电力电子系统的器件选型与可靠性设计提供了理论依据。
解读: SiC器件是阳光电源提升逆变器及储能PCS功率密度与效率的核心技术。随着PowerTitan系列储能系统及新一代组串式逆变器向更高电压等级和更高功率密度演进,SiC MOSFET的应用已成必然。本文对比的PG与TG结构可靠性分析,对阳光电源研发团队在器件选型、栅极驱动设计及长期运行寿命评估方面具有极...
双轴和单轴机械应力下4H-SiC功率MOSFET电学特性的实验研究
Experimental Investigations on the Electrical Properties of 4H-SiC Power MOSFETs Under Biaxial and Uniaxial Mechanical Strains
Wangran Wu · Hongyu Wei · Pengyu Tang · Guangan Yang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
本文全面研究了1200V平面栅4H-SiC功率MOSFET在机械应力下的电学特性。通过晶圆弯曲系统,实验分析了双轴应力、平行于栅极沟道的单轴应力以及垂直于栅极沟道的单轴应力对器件性能的影响。
解读: SiC器件是阳光电源提升光伏逆变器和储能系统功率密度与效率的核心。随着PowerTitan系列储能系统及组串式逆变器向高压、高功率密度方向演进,功率模块在封装及运行过程中承受的机械应力对SiC MOSFET的长期可靠性至关重要。本研究揭示了不同应力方向对器件电学性能的影响,为阳光电源在功率模块封装工...
基于SiC MOSFET的三相两电平逆变器最优非对称变死区时间建模与实现
Modeling and Implementation of Optimal Asymmetric Variable Dead-Time Setting for SiC MOSFET-Based Three-Phase Two-Level Inverters
Lei Zhang · Xibo Yuan · Jiahang Zhang · Xiaojie Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年12月
死区时间设置直接影响SiC MOSFET电压源变换器的效率、电能质量及可靠性。传统固定死区时间在SiC器件输出电容及体二极管续流作用下,会导致严重的输出电压畸变和额外损耗。本文提出了一种最优非对称变死区时间设置方法,通过建模分析有效降低了开关损耗与电压失真,提升了变换器整体性能。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器(PCS)具有重要意义。随着公司产品全面向SiC功率器件切换以提升功率密度和效率,非对称变死区控制技术能有效解决SiC器件在高频开关下的电压畸变问题,进一步降低损耗并提升电能质量。建议研发团队在下一代高频化逆变器及P...
共源共栅GaN HEMT短路失效机理研究
Exploring Short-Circuit Failure Mechanism of Cascode GaN HEMT
Sheng Li · Qinhan Wang · Weihao Lu · Leke Wu 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
本文通过仿真分析与实验验证,深入揭示了共源共栅(Cascode)氮化镓器件在单脉冲短路事件下的失效机理。研究发现了一种独特的“恢复”失效现象,并明确了器件内部两个主要的烧毁区域:栅极指状结构包围的漏极拐角处及其他关键区域。
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要求的提升,GaN器件的应用潜力巨大。本文揭示的Cascode GaN短路失效机理及“恢复”现象,对于优化逆变器功率模块的驱动电路设计、短路保护策略及热管理方案具有重要参考价值。建议研发团队在后续高频化产品设计中,重点关注GaN器件在极端工况...
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...
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...
模块化多电平变换器
MMC)工况下压接式IGBT疲劳失效演化实验研究
Wei Lai · Yunjie Wu · Anbin Liu · Zhiyong Yuan 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
本文针对高压直流输电系统核心MMC拓扑中的压接式IGBT(PP IGBT)模块,开展了模拟实际MMC运行工况下的长期老化失效机理研究。通过实验分析,揭示了PP IGBT在复杂电热应力下的疲劳失效演化过程,对提升大功率电力电子设备的可靠性具有重要意义。
解读: 阳光电源在集中式光伏逆变器及大型储能系统(如PowerTitan系列)中,对高功率密度和高可靠性有着极高要求。虽然目前主流产品多采用模块化IGBT,但随着大功率电力电子技术向更高电压等级演进,压接式IGBT(PP IGBT)在极端工况下的失效机理研究对提升系统长寿命运行至关重要。该研究有助于优化阳光...
用于改善电压调节器瞬态响应的GaN器件驱动控制
Driving Control of GaN Devices for Transient Response Improvement of Voltage Regulator
Kangping Wang · Gaohao Wei · Jiarui Wu · Qingyuan Gao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
随着微处理器性能提升,电压调节器(VR)的瞬态响应要求日益严苛。本文提出了一种针对氮化镓(GaN)器件的驱动控制方法,通过在GaN器件反向导通时精确控制其源漏电压,有效提升了电压调节器的瞬态响应速度。
解读: 该技术对阳光电源的电力电子变换效率提升具有重要参考价值。随着光伏逆变器和储能PCS向高功率密度、高开关频率发展,GaN等宽禁带半导体是实现小型化和高效化的关键。该驱动控制方法可应用于阳光电源的户用光伏逆变器及微型逆变器产品,通过优化GaN器件的瞬态特性,进一步减小输出滤波器体积,提升系统动态响应性能...
高压可控C-SenseFET的解析模型与特性研究
Analytical Model and Characteristics for High-Voltage Controllable C-SenseFET
Zehong Li · Yong Liu · Ji Wu · Zhaoji Li 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年6月
本文提出了一种描述高压C-SenseFET在线性区和饱和区导通电流的解析模型。作为一种集传感与充电功能于一体的重要器件,文章详细分析了传感比K和充电摆幅因子α两个关键参数,并提出了优化结构。该研究对提升高压功率器件的应用性能具有重要意义。
解读: C-SenseFET作为一种具备电流传感功能的功率器件,在提升功率模块集成度与控制精度方面具有显著潜力。对于阳光电源而言,该技术可应用于组串式逆变器及PowerTitan储能系统的功率模块设计中,通过集成传感功能简化驱动电路,减小PCB空间占用,并提升系统对电流采样精度的控制能力。建议研发团队关注该...
一种具有浪涌电流保护和尖峰抑制功能的动态导通电阻降低型双向氮化镓负载开关
A Dynamic-RON-Reduced Bidirectional GaN Load Switch With Inrush Current Protection and Spike Suppression
Po-Jui Chiu · Xiao-Quan Wu · Chi-Yu Chen · Yu-Ting Huang 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
本文提出了一种双向氮化镓(GaN)负载开关,在实现双向电流导通的同时有效阻断反向电流。该开关支持最高48V输入电压和25A负载电流,导通电阻仅为11.2mΩ。通过集成驱动电流限制器,有效解决了浪涌电流和电压尖峰问题,提升了功率管理的效率与可靠性。
解读: 该技术主要针对低压(48V)直流侧的功率开关控制,在阳光电源的户用储能系统(如电池包内部BMS电路)或电动汽车充电桩的辅助电源管理中具有应用潜力。GaN器件的高频、低损耗特性有助于提升功率密度,但目前阳光电源的主流储能PCS(如PowerTitan)和光伏逆变器多采用高压功率器件。建议研发团队关注该...
混合式中压直流断路器中非对称IGCT器件二极管感应反向电压应力的抑制
Suppression of Diode-Induced Reverse Voltage Stress for the Asymmetric IGCT Device in the Hybrid MVDC Circuit Breaker
Jiayu Fan · Yu Xiao · Xinming Shao · Zhonghao Dongye 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
非对称集成门极换流晶闸管(IGCT)在混合式中压直流(MVDC)断路器中常用于电流分担与续流,以提升真空灭弧室的介电恢复能力。本文针对续流二极管导通期间,非对称IGCT器件承受的反向电压应力问题进行研究,旨在抑制该应力以防止器件失效。
解读: 该研究聚焦于高压大功率电力电子器件(IGCT)在直流断路器中的应用及可靠性。虽然阳光电源目前的主力产品(光伏逆变器、储能PCS)多采用IGBT或SiC模块,但随着公司在大型储能系统及直流输配电领域(如PowerTitan系列、高压直流耦合方案)的深入布局,对高压直流断路技术及功率器件的极端工况保护具...