找到 13 条结果 · 功率器件技术
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...
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...
重复短路脉冲下平面型、对称及非对称沟槽型SiC MOSFET的退化分析
Degradation Analysis of Planar, Symmetrical and Asymmetrical Trench SiC MOSFETs Under Repetitive Short Circuit Impulses
Renze Yu · Saeed Jahdi · Phil Mellor · Li Liu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
本文分析了平面型、对称及非对称沟槽型SiC MOSFET在300K和450K温度下,经受重复短路脉冲时的可靠性。通过测量静态和动态参数,表征了三种结构的退化模式,并结合TCAD仿真揭示了其内部电热行为及退化机理。
解读: SiC MOSFET是阳光电源组串式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器以及电动汽车充电桩的核心功率器件。随着公司产品向高功率密度、高效率演进,SiC器件的应用日益广泛。本文深入对比了不同沟槽结构在极端短路工况下的退化机理,对阳光电源在功率模块选型、驱动保护电路设计及系统...
基于动态阈值电压提取的SiC MOSFET在线结温测量
Online Junction Temperature Measurement for SiC MOSFET Based on Dynamic Threshold Voltage Extraction
Xi Jiang · Jun Wang · Hengyu Yu · Jianjun Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
本文提出了一种基于动态阈值电压的SiC MOSFET在线结温监测方法。该方法不依赖于负载电流变化,消除了复杂校准过程,为关键电力电子变换器的可靠运行提供了有效的结温估计方案。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高价值。随着公司在组串式逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩中大规模应用SiC MOSFET以提升功率密度和效率,结温的精准在线监测是提升系统可靠性、实现预测性维护的关键。该方法无需负载电流校准,易于集成至iSolarCloud平台或嵌入式控制系统中...
Si/SiC混合开关在宽功率范围下结温平衡的主动栅极延迟时间控制
Active Gate Delay Time Control of Si/SiC Hybrid Switch for Junction Temperature Balance Over a Wide Power Range
Zongjian Li · Jun Wang · Linfeng Deng · Zhizhi He 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
本文研究了Si/SiC混合开关的栅极延迟时间控制策略。针对传统固定延迟时间方案在不同工况下性能受限的问题,提出了一种主动控制方法,旨在优化混合开关的电气与热性能,实现宽功率范围内的结温平衡,从而提升功率变换器的可靠性与效率。
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)具有重要参考价值。随着碳化硅(SiC)器件在高性能逆变器中的渗透率提升,Si/SiC混合封装方案是平衡成本与效率的有效路径。通过主动栅极延迟控制实现结温平衡,可显著提升功率模块的可靠性,延长产品寿命,并优化...
一种高密度3.3 kV/2000 A SiC MOSFET功率模块:设计、制造与实验评估
A High-Density 3.3 kV/2000 a SiC MOSFET Power Module: Design, Fabrication, and Experimental Evaluation
Yimin Zhou · Zhiqiang Wang · Lingqi Tan · Chunyang Man 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文针对海上风电柔性直流输电系统对中压大容量功率模块的需求,开发了一种高密度3.3 kV/2000 A碳化硅(SiC)功率模块。该模块具备优异的电热特性,为高功率电子变换器及系统的革新提供了新机遇,并详细介绍了其设计、制造工艺及实验验证过程。
解读: 该技术对阳光电源的风电变流器及大型储能系统(如PowerTitan系列)具有重要参考价值。3.3kV高压SiC器件的应用可显著提升变流器功率密度并降低损耗,是实现海上风电及高压直流输电系统小型化、高效化的关键。建议研发团队关注该模块的封装散热技术与寄生参数优化,未来可将其引入至高压储能PCS或海上风...
SiO2/Al2O3栅介质SiC沟槽MOSFET中载流子各向异性输运研究
Anisotropic Carrier Transport in SiC Trench MOSFETs With SiO2/Al2O3 Gate Dielectrics
Jinyi Xu · Zhanwei Shen · Xuan Tang · Yu Huang 等7人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年12月 · Vol.73
本文实验揭示了低温沉积Al2O3栅介质SiC沟槽MOSFET中晶面取向依赖的载流子输运各向异性:(1̄100)侧壁沟道迁移率达31.6 cm²/V·s,比(11̄20)面高41%,击穿场强高4%;(1̄100)面更有效抑制Al/O扩散,提升SiC/介质界面质量。
解读: 该研究对阳光电源组串式逆变器、ST系列PCS及PowerTitan储能系统所用SiC功率模块的可靠性与效率提升具直接价值。优化(1̄100)晶面沟槽结构可降低导通损耗、提升高温高频工况下器件鲁棒性。建议在下一代SiC功率模块封装设计中协同晶向布局与界面钝化工艺,并在iSolarCloud平台中集成基...
利用GaN/Si混合开关抑制动态导通电阻以提升Buck变换器效率
Enhancing Buck Converter Efficiency by Using GaN/Si Hybrid Switches to Suppress Dynamic On-State Resistance
Gaoqiang Deng · Xihao Bi · Jingyu Shen · Renkuan Liu 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
本文证明了采用GaN/Si混合开关的Buck变换器比同规格纯GaN开关具有更高的转换效率。通过将并联GaN HEMT中的一个替换为同电压等级但电阻稍高的Si超结MOSFET,可显著降低总导通损耗并抑制动态导通电阻效应。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能PCS产品具有重要参考价值。在追求高功率密度和高效率的趋势下,GaN器件的动态导通电阻(Current Collapse)一直是限制其在功率变换中应用的关键痛点。通过GaN/Si混合拓扑,可以在不显著增加成本的前提下,优化变换器在不同负载下的效率表现。建议研...
增强型GaN p型场效应晶体管中的极化增强电导
Polarization-enhanced conductivity in enhancement-mode GaN p-FET
Hengyuan Qi · Teng Li · Jingjing Yu · Jialin Duan 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年9月 · Vol.127
本文报道了一种通过极化工程实现高电导率的增强型GaN p型场效应晶体管。利用AlN/GaN超晶格中的自发和压电极化效应,显著增强了空穴载流子浓度与迁移特性,从而在常关型器件中实现了优异的导通性能。实验结果表明,极化诱导的二维空穴气有效调制了p型沟道电导,提升了器件的电流开关比和阈值电压稳定性。该策略为高性能GaN基互补电路的发展提供了可行路径。
解读: 该GaN p-FET极化增强技术对阳光电源的功率变换产品具有重要价值。通过AlN/GaN超晶格结构提升的载流子特性,可显著改善SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器中GaN器件的导通性能,有助于降低开关损耗。特别是在1500V高压系统中,该技术可提升GaN器件的可靠性和效率。同时,增强型p-FET的...
基于ScAlN/ScN电荷陷阱耦合铁电栅堆叠的增强型AlGaN/GaN HEMT
E-mode AlGaN/GaN HEMT with ScAlN/ScN charge trap-coupled ferroelectric gate stacks
Jiangnan Liu · Ding Wang · Md Tanvir Hasan · Shubham Mondal · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
本文报道了一种采用ScAlN/ScN电荷陷阱耦合铁电栅堆叠结构的增强型AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)。该器件通过铁电极化与界面电荷陷阱的协同作用,实现了稳定的增强型操作特性。实验结果表明,该结构有效调控了阈值电压并提升了栅控能力,同时保持了较高的开关比和低关态漏电流。透射电子显微镜分析证实了栅堆叠的高质量界面特性。该方法为实现高性能、高可靠性的GaN基增强型功率器件提供了新途径。
解读: 该ScAlN/ScN栅堆叠GaN HEMT技术对阳光电源功率变换产品具有重要价值。增强型特性和低漏电流的优势可显著提升SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的效率与可靠性。铁电栅结构创新为开发更高功率密度的三电平拓扑模块提供新思路,特别适用于PowerTitan大型储能系统的高频开关应用。同时,该技...
一种200mm E-Mode GaN-on-Si功率HEMT可靠性与寿命评估新方法
A Novel Evaluation Methodology for the Reliability and Lifetime of 200 mm E-Mode GaN-on-Si Power HEMTs
Jingyu Shen · Chao Yang · Liang Jing · Ping Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
本文提出了一种针对增强型AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)的可靠性与寿命评估新方法。以工业级200mm Si CMOS兼容平台制造的商用100V E-mode GaN-on-Si功率HEMT为例,详细介绍了包括晶圆级可靠性测试(WLRT)在内的评估流程,为宽禁带半导体器件的可靠性验证提供了实用参考。
解读: GaN作为宽禁带半导体,在提升阳光电源户用光伏逆变器及小型化充电桩的功率密度和转换效率方面具有巨大潜力。本文提出的可靠性评估方法对于公司评估GaN器件在工业化应用中的长期稳定性至关重要。建议研发团队参考该评估流程,建立针对GaN功率器件的入库筛选标准,以加速其在下一代高频、高效率户用逆变器及便携式储...
电磁脉冲诱导的GaN HEMT功率放大器失效分析
Electromagnetic Pulse Induced Failure Analysis of GaN HEMT Based Power Amplifier
Lei Wang · Changchun Chai · Tian-Long Zhao · Feng Wei 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
本文揭示了基于商用GaN HEMT的功率放大器(PA)模块在注入高功率电磁脉冲(EMP)后的性能退化及物理失效机制。通过系统性的阶梯脉冲注入实验,监测S参数等关键指标,确定了PA模块的退化与失效阈值。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及微型逆变器中对高功率密度要求的提升,GaN器件的应用潜力巨大。本文探讨的电磁脉冲(EMP)诱导失效机制,对提升公司功率模块在复杂电磁环境下的鲁棒性具有参考价值。建议研发团队关注宽禁带半导体在极端环境下的可靠性边界,优化驱动电路的抗干扰设计,以确保在iSolarCloud...
基于低温共烧陶瓷的平面触发开关及其集成爆炸箔起爆器芯片
Planar Trigger Switch and Its Integrated Chip With Exploding Foil Initiator Based on Low-Temperature Cofired Ceramic
Qiu Zhang · Cong Xu · Peng Zhu · Guili Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
本文设计并制造了一种基于低温共烧陶瓷(LTCC)的三电极平面触发开关,并在大气压下进行了特性测试。结果表明,当工作电压处于自击穿电压的77.2%至86.8%之间时,该开关的电感比商用火花隙开关降低了约60 nH,且具备良好的触发性能。
解读: 该研究涉及高压脉冲功率开关技术,主要应用于特种电源或高能物理领域,与阳光电源现有的光伏逆变器、储能PCS及充电桩等主流电力电子产品在应用场景上存在较大差异。虽然LTCC工艺在功率模块集成与小型化方面具有参考价值,但该开关技术目前难以直接应用于阳光电源的商业化产品线。建议关注其在极端工况下的高压绝缘与...