找到 29 条结果 · 功率器件技术
车载SiC功率模块针翅散热器增强热均匀性的区域多目标优化
Regionalized Multiobjective Optimization of Pin-Fin Heatsink for Enhanced Thermal Uniformity in Automotive SiC Power Modules
Chunyang Man · Yimin Zhou · Lingqi Tan · Kai Ma 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
碳化硅（SiC）功率模块凭借高压耐受、高温运行及高开关频率等优势，正逐步取代传统硅基器件。本文针对车载SiC功率模块，研究了针翅散热器的区域多目标优化方法，旨在提升模块的热均匀性，从而优化散热性能并提高系统可靠性。
解读: 该研究直接关联阳光电源的SiC功率模块应用及热设计能力。在电动汽车驱动及高性能光伏/储能逆变器中，SiC器件的高功率密度对散热提出了严苛要求。本文提出的针翅散热器区域优化方法，可直接应用于阳光电源的组串式逆变器功率模块及PowerTitan等储能变流器（PCS）的散热系统设计。通过优化热均匀性，不仅...
一种基于物理信息神经网络的参数化热仿真方法用于功率模块快速热设计
A Parameterized Thermal Simulation Method Based on Physics-Informed Neural Networks for Fast Power Module Thermal Design
Yayong Yang · Zhiqiang Wang · Yu Liao · Wubin Kong 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
本文提出了一种基于物理信息神经网络（PINNs）的参数化3D热仿真方法，旨在实现功率模块热设计的快速空间探索。通过利用PINNs快速近似描述功率模块热行为的参数化偏微分方程解的能力，该方法显著提升了热场仿真的效率。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器）具有重要价值。功率模块是上述产品的核心发热源，传统有限元仿真耗时较长，限制了研发迭代速度。引入PINNs技术可实现热设计的快速参数化仿真，显著缩短逆变器和PCS产品的研发周期，优化散热结构设计，提升功...
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...
针对SiC MOSFET的开关损耗优化与钳位能量回馈的过电压及振荡抑制电路
Overvoltage and Oscillation Suppression Circuit With Switching Losses Optimization and Clamping Energy Feedback for SiC MOSFET
Chengzi Yang · Yunqing Pei · Laili Wang · Longyang Yu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
针对SiC MOSFET快速开关导致的严重关断过电压与振荡，缓冲电路是一种经济有效的解决方案。然而，由于缓冲电路在开关过程中解耦了功率回路寄生电感，会导致开通损耗显著增加。本文研究了功率回路寄生电感对开关过程的影响，并提出了一种新型缓冲电路，在抑制过电压与振荡的同时，实现了开关损耗的优化与钳位能量的有效回馈。
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。随着PowerTitan系列储能系统及组串式光伏逆变器向更高功率密度和更高开关频率演进，SiC MOSFET的应用已成为提升效率的关键。该研究提出的缓冲电路方案能够有效解决高频开关带来的电压尖峰与电磁干扰问题，同时通过能量回馈降低损耗，直接提升系统转换...
基于电感耦合理论的并联SiC MOSFET功率模块共模EMI数学建模
Common-Mode EMI Mathematical Modeling Based on Inductive Coupling Theory in a Power Module With Parallel-Connected SiC MOSFETs
Xiliang Chen · Wenjie Chen · Xu Yang · Yu Ren 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
SiC MOSFET的并联应用可显著提升功率变换器的电流容量与功率等级。然而，并联支路间寄生电感的电感耦合效应，是功率模块电磁干扰（EMI）数学建模的关键挑战。本文提出了针对该问题的精确建模方法，旨在优化高功率密度电力电子系统的电磁兼容性设计。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的高功率密度产品研发。随着公司组串式逆变器（如SG系列）和大型储能系统（如PowerTitan）向更高功率密度演进，SiC器件的并联应用已成为主流。并联支路间的寄生参数耦合是导致EMI超标和开关损耗不均的核心痛点。该建模方法能有效指导研发团队在设计阶段优化功率模块布局，降低E...
一种用于SiC-MOSFET串联的新型有源电压钳位电路拓扑
A Novel Active Voltage Clamping Circuit Topology for Series-Connection of SiC-MOSFETs
Fan Zhang · Yu Ren · Xu Yang · Wenjie Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
SiC-MOSFET串联是实现高压、高速开关功率器件的有效途径。针对串联应用中电压不均衡问题，本文提出了一种新型有源电压钳位电路拓扑，能够有效钳位串联SiC-MOSFET的最大漏源电压。
解读: 该技术对阳光电源的高压光伏逆变器（如1500V及以上组串式逆变器）和大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要意义。随着光伏系统电压等级不断提升，SiC器件的应用已成为提升功率密度和效率的关键。通过该有源电压钳位技术，可以解决高压场景下SiC器件串联的均压难题，从而在不依赖超高压单管的情况下...
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...
一种适用于SiC MOSFET的低成本、高性能且易于设计的电流检测电路分析与设计
Analysis and Design of a Low-Cost Well-Performance and Easy-to-Design Current Sensing Circuit Suitable for SiC mosfets
Chengzi Yang · Yunqing Pei · Laili Wang · Longyang Yu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
电流采样电阻（CSR）因成本和集成优势广泛应用于工业领域。然而，在SiC MOSFET等高开关速度器件中，CSR的寄生电感会导致高di/dt下的瞬态电流采样出现严重偏差。本文提出了一种低成本、高性能且易于设计的电流检测电路，有效解决了SiC高频开关带来的采样干扰问题。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器（如SG系列）和储能系统（如PowerTitan）中全面推广SiC MOSFET以提升功率密度和效率，高频开关带来的电流采样噪声已成为制约系统性能的关键瓶颈。该研究提出的低成本采样方案，能够有效抑制SiC高di/dt引起的寄生电感干扰，提升电流环控制精度。建议研发团队在下一...
一种适用于串联SiC MOSFET的栅极驱动电路及动态电压均衡控制方法
A Gate Drive Circuit and Dynamic Voltage Balancing Control Method Suitable for Series-Connected SiC mosfets
Chengzi Yang · Yunqing Pei · Yunfei Xu · Fan Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
相比硅基IGBT，碳化硅(SiC) MOSFET在开关速度和热性能上具有显著优势。然而，SiC MOSFET极快的开关速度加剧了由参数不一致引起的动态电压不平衡问题。本文提出了一种新型栅极驱动电路及动态电压均衡控制方法，有效解决了串联SiC MOSFET应用中的电压应力分配难题。
解读: 该技术对阳光电源的高压储能系统（如PowerTitan系列）及大功率组串式逆变器具有重要价值。随着光伏与储能系统向更高直流母线电压（如1500V甚至更高）演进，单管SiC器件耐压受限，串联技术是提升功率密度和效率的关键。该研究提出的动态电压均衡控制方法，可直接应用于阳光电源的高压功率模块设计，提升系...
用于高功率IGBT开关性能提升与过压保护的先进有源门极驱动
Advanced Active Gate Drive for Switching Performance Improvement and Overvoltage Protection of High-Power IGBTs
Fan Zhang · Xu Yang · Yu Ren · Lei Feng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年5月
本文提出了一种新型有源门极驱动（AGD）技术，旨在提升高功率IGBT的开关性能并实现过压保护。相较于传统的固定电压源和固定门极电阻驱动方式，该AGD引入了互补电流源，可为门极提供额外的驱动电流，从而有效优化开关过程中的电压电流波形，降低损耗并抑制过电压。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有显著的工程价值。在集中式光伏逆变器和PowerTitan系列大型储能PCS中，高功率IGBT模块的开关损耗与过电压抑制是提升效率与可靠性的关键。通过引入有源门极驱动技术，可以更精细地控制IGBT的开关轨迹，在保证器件安全工作区（SOA）的前提下，进一步提升系统功率密度...
基于单片集成氮化镓蓝宝石二极管桥IC的1000V、10MHz倍压器
1000 V, 10 MHz Voltage Multiplier Based on Monolithically Integrated GaN-on-Sapphire Diode Bridge IC
Zineng Yang · Xin Yang · Hehe Gong · Hongchang Cui 等15人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文展示了一种基于单片集成氮化镓（GaN-on-Sapphire）二极管桥IC的1000V、10MHz倍压器。研究填补了GaN器件在千伏级高频应用中的空白，验证了单片集成技术在实现高压、高频功率转换方面的潜力。
解读: 该研究展示了GaN器件在千伏级高压与超高频应用中的突破，对阳光电源的未来产品研发具有重要参考价值。在组串式逆变器和户用储能PCS领域，随着功率密度的不断提升，传统硅基器件已接近性能瓶颈，引入GaN-on-Sapphire等宽禁带半导体技术有助于进一步缩小磁性元件体积，提升整机效率。建议研发团队关注该...
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...
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...
具有高静电放电耐受性的热隔离有机场效应晶体管
Heat-Isolated Organic Field-Effect Transistors With Strong Electrostatic Discharge Tolerance
Zeyu Zhong · Yang Wang · Zhanpeng Cui · Yuan Wang 等5人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年8月
本征柔性的有机场效应晶体管（OFET）是可穿戴电子设备的理想组件。这类电子设备面临的一个重大挑战是人体静电放电（ESD），它会释放安培级的电流浪涌并产生显著的热耗散。由于有机半导体的分子堆积和电荷传输对温度变化（尤其是高温）较为敏感，因此OFET通常容易因静电放电而失效。在此，我们报道了一种热隔离型OFET（hiOFET），通过分散器件中的静电放电电流路径并隔离热耗散区域，提高了其静电放电耐受性。我们的策略使器件的失效水平达到了55.03 mA/mm，比传统晶体管结构的失效水平高出近1.7倍。此...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项热隔离有机场效应晶体管（hiOFET）技术虽然聚焦于柔性电子领域，但其核心的抗静电放电（ESD）防护理念对我司产品具有重要的借鉴价值。 在光伏逆变器和储能系统的实际应用场景中，ESD是导致功率半导体器件失效的主要威胁之一。该论文提出的"分散电流路径+隔离热耗散区域"双...
通过层状C/Fe掺杂GaN缓冲层提升GaN HEMT的击穿电压和射频功率特性
Improved Breakdown Voltage and RF Power Characteristics of GaN HEMTs by Layered C/Fe-Doped GaN Buffer
Qian Yu · Meng Zhang · Ling Yang · Zou Xu 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年8月
本文提出了一种创新的层状氮化镓（GaN）缓冲层结构。该结构上层为低浓度碳（C）掺杂层，下层为铝镓氮/氮化镓（AlGaN/GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT）中常用的铁（Fe）掺杂氮化镓缓冲层。在抑制铁掺杂拖尾效应的同时，氮化镓高电子迁移率晶体管的击穿电压从128 V提高到了174 V。由于铁掺杂拖尾效应得到抑制，晶体管的迁移率和跨导（ $\text {g}_{m}\text {)}$ ）也得到显著改善。 ${5}\times {10}^{{16}}$ /cm³的碳掺杂浓度不会明显加剧氮化镓高电...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于分层C/Fe掺杂GaN缓冲层的HEMT技术突破具有重要的战略价值。该技术通过创新的双层掺杂结构，将器件击穿电压从128V提升至174V，同时显著改善了跨导和载流子迁移率，这对我们在高功率密度逆变器和储能变流器领域的产品升级具有直接意义。 在光伏逆变器应用中，更高的...
重离子辐照在4H-SiC肖特基势垒二极管中诱导的陷阱浓度深度分布
Depth profile of trap concentration induced by heavy ion irradiation in 4H-SiC Schottky barrier diode
Xueqiang Yu · Xiaodong Xu · Hao Jiang · Lei Wu · Applied Physics Letters · 2025年7月 · Vol.127
本文研究了重离子辐照在4H-SiC肖特基势垒二极管中引入的缺陷陷阱浓度随深度的分布特性。通过变能量重离子辐照结合深能级瞬态谱技术，获得了不同深度处的陷阱浓度分布，并分析了主要缺陷能级（如Z1/Z2和HK中心）的形成机制与空间演化规律。结果表明，陷阱浓度分布与离子射程及电子/核能损密切相关，缺陷峰值区域位于近表面至几个微米深度范围内。该研究为理解SiC器件在高能粒子环境下的退化机理提供了实验依据。
解读: 该研究对阳光电源SiC功率器件的可靠性设计具有重要指导意义。研究揭示的重离子辐照导致的缺陷分布特性，直接关系到我司ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中SiC器件的辐照耐受性。特别是在航天级和核电站配套的高可靠性产品中，需要充分考虑这种缺陷效应对器件性能的影响。基于该研究成果，我们可以优化SiC器...
基于结构函数法与静态-脉冲I–V测量的射频HEMT用GaN-on-Si材料热阻优化
Thermal resistance optimization of GaN-on-Si materials for RF HEMTs based on structure function method and static-pulsed I–V measurements
Qingru Wang · Yu Zhou · Xiaozhuang Lu · Xiaoning Zhan · Applied Physics Letters · 2025年4月 · Vol.126
针对射频高电子迁移率晶体管（RF HEMT）应用的GaN-on-Si材料，提出一种结合结构函数法与静态-脉冲I–V测量的热阻优化方法。通过提取不同器件结构下的瞬态热响应，利用结构函数分析热阻抗分布特征，识别主要热瓶颈。结合静态与脉冲I–V特性测量，量化自热效应并评估有效热阻。据此优化外延层结构与衬底工艺，显著降低器件热阻，提升散热性能与可靠性，为高性能GaN基射频器件的设计与制造提供指导。
解读: 该研究对阳光电源GaN器件应用有重要参考价值。结构函数法与静态-脉冲I-V测量相结合的热阻优化方法，可直接应用于SG系列高频光伏逆变器和ST系列储能变流器的GaN功率模块设计。通过优化外延层结构与衬底工艺，可显著提升GaN器件散热性能，有助于实现更高功率密度的产品设计。这对提高阳光电源新一代1500...
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...
用于高压超级共源共栅功率开关的栅极电压闭环调节技术
Gate Voltage Closed-Loop Regulation Technique for High-Voltage Supercascode Power Switches
Yu Xiao · Zongjian Li · Renfeng Guan · Biao Liu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种基于常关型器件的高压超级共源共栅（Supercascode）开关拓扑，并引入了栅极电压自适应闭环调节技术。通过闭环电路对串联器件的栅极电压进行动态调节，实现了电压均衡，显著提升了开关导通的一致性及串联器件的可靠性，适用于高压变换器应用。
解读: 该技术对于阳光电源的高压电力电子产品具有重要参考价值。在PowerTitan等大型储能系统及高压集中式光伏逆变器中，随着直流侧电压等级的不断提升，如何解决功率器件串联带来的均压与驱动一致性问题是提升系统效率与可靠性的关键。该闭环调节技术可优化高压功率模块的驱动设计，降低器件应力，从而提升逆变器及PC...
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