找到 60 条结果 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics

排序:
功率器件技术 SiC器件 功率模块 多物理场耦合 ★ 5.0

集成式液冷碳化硅功率模块多物理场建模研究

Comprehensive Multiphysics Modeling of Integrated Liquid-Cooled SiC Power Modules

Chenda Zhang · Weiyu Tang · Xiangbo Huang · Zan Wu 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年12月 · Vol.14

本文建立了集成液冷SiC功率模块的多物理场耦合模型,并通过热实验验证(误差<4%),提升了电-热耦合、非等温流体及热膨胀模拟可靠性;揭示了2 MHz高频下DBC铜层涡流损耗达48.5 W,致芯片结温升高4.3°C,且涡流损耗随频率呈先增后减趋势。

解读: 该研究直接支撑阳光电源组串式逆变器(如SG225HX)、ST系列储能PCS及PowerTitan系统中高功率密度SiC功率模块的热设计与高频电磁优化。液冷+嵌入式散热结构可提升ST 3.0/PowerTitan在高过载工况下的可靠性;涡流与结温量化模型有助于优化PCB布局与DBC层设计,降低SiC器...

功率器件技术 SiC器件 功率模块 并网逆变器 ★ 5.0

基于紧凑型耦合电感的并联SiC MOSFET电流均衡与电压振荡抑制

Current Balancing and Voltage Oscillation Suppression of Parallel SiC MOSFETs With Compact Coupled Inductors

Yanchao Liu · Xin Yang · Qingzhong Gui · Guoyou Liu · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年10月 · Vol.14

本文提出采用紧凑型耦合电感抑制并联SiC MOSFET的开关电流不均衡与电压振荡问题。通过建立耦合电感数学模型与高频分布参数两端口模型,分析参数对稳定性影响,并提取器件寄生参数指导设计。实验证明峰值电流差异由40%降至2%以内,同时有效抑制电压振荡。

解读: 该技术直接提升阳光电源组串式逆变器(如SG系列)、ST系列储能变流器及PowerTitan系统中SiC功率模块的并联可靠性与开关一致性。在高功率密度、高频化趋势下,可降低SiC器件并联失配导致的过流/过压风险,延长功率模块寿命;建议在下一代1500V+高压平台逆变器与构网型PCS中集成PCB嵌入式耦...

储能系统技术 储能系统 宽禁带半导体 SiC器件 ★ 5.0

高功率中高压WBG功率模块协同设计框架:3.3kV/200A线键合低电感SiC半桥模块案例研究

Co-design Framework for High Power, Medium/High Voltage WBG Power Modules: Case Study with 3.3 kV/200 A Wire-Bonded Low-Inductance SiC Half-Bridge Module

Yang Li · Shiyue Deng · Yuxuan Wu · Mustafeez-ul-Hassan 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月

提出一种高功率高压宽禁带WBG功率模块封装协同设计框架,可泛化以反映器件技术、封装配置和电压等级的多样化设计需求。除常见的热、电、机械多学科协同优化外,所提框架特别强调中高压MV/HV设计考虑,引入封装与装配工艺开发工具包PA-PDK概念,并在功率模块封装开发过程中集成可靠性设计DfR。通过3.3kV/200A线键合低电感碳化硅SiC半桥模块案例研究验证协同设计框架有效性,为此类协同设计框架实施提供参考。

解读: 该WBG功率模块协同设计框架研究对阳光电源SiC功率模块开发有全面指导价值。中高压设计考虑、PA-PDK概念和DfR集成的系统化方法与阳光电源在1500V及以上光伏系统和中压储能系统中应用SiC器件的技术路线高度契合。3.3kV/200A低电感SiC半桥模块案例为阳光ST系列储能变流器和SG系列光伏...

电动汽车驱动 SiC器件 工商业光伏 ★ 5.0

碳化硅功率MOSFET在25°C至375°C线性模式下的电热相互作用机制:理论分析、实验验证与封装效应

Electrothermal Interaction Mechanism for SiC Power MOSFET in Linear-Mode Operation From 25°C to 375°C: Theoretical Analysis, Experimental Verification and Packaging Effect

Fengtao Yang · Laili Wang · Zizhen Cheng · Mengyu Zhu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

功率器件的高温能力是提升变换器功率密度的有效途径之一。热失控是线性模式下硅基MOSFET高温运行中的常见问题,但在碳化硅(SiC)器件中的表现尚不明确。本文首次系统研究了SiC功率MOSFET在25°C至375°C结温范围内线性模式下的电热相互作用机制,建立了理论模型,并通过半导体物理仿真与实验验证了其有效性。同时分析了封装参数对高温转换性能的影响,提出一种热敏感度控制方法,有望实现高灵敏度结温检测,为高温及超高温SiC应用提供理论依据与设计指导。

解读: 该SiC MOSFET高温电热相互作用机制研究对阳光电源功率器件应用具有重要价值。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中,SiC器件的高温运行能力直接影响系统功率密度和可靠性。研究提出的25-375°C全温域理论模型和热敏感度控制方法,可指导阳光电源优化功率模块设计,避免线性模式下的热失控风险。...

储能系统技术 储能系统 SiC器件 ★ 5.0

有源栅极驱动应用中SiC MOSFET阈值迟滞的评估

Evaluation of Threshold Hysteresis for SiC MOSFETs in Active Gate Drive Application

Binbing Wu · Li Ran · Hao Feng · Hongyu Lin · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

碳化硅(SiC)功率MOSFET的阈值迟滞现象备受关注,但在有源栅极驱动(AGD)应用中的研究仍有限。本文通过界面电场分析不同开关速率与栅极电压下阈值迟滞的开关特性,发现负栅压和开通速度提升会增加界面态空穴陷阱的初始值与迟滞程度,从而增大驱动回路中的界面陷阱电流,加快SiC MOSFET开通。实验采用电流源AGD评估不同栅结构1200 V SiC MOSFET,结果表明关断性能不受正栅压影响,但负栅压和开通速度提高会增加阈值迟滞对开通速度的贡献比例。高速工作模式下,开通损耗中阈值迟滞占比达36....

解读: 该SiC MOSFET阈值迟滞研究对阳光电源功率器件应用具有重要价值。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中,SiC器件高频开关特性直接影响系统效率与可靠性。研究揭示的负栅压与开通速度对阈值迟滞的影响机制,可优化有源栅极驱动(AGD)设计:通过精确控制栅极电压范围和开关速率,在高频工作模式下平衡...

储能系统技术 储能系统 PWM控制 SiC器件 ★ 5.0

高频无线电力传输技术特刊主编寄语

Guest Editorial Special Issue on High-Frequency Wireless Power Transfer Technology

Fei Lu · Grant Covic · Shu Yuen Ron Hui · Fernando Briz · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

无线电力传输WPT技术在交通电气化、电网、消费电子、医疗和太空等众多新兴应用中日益关键。其非接触特性在脏污或超洁净、高温、水下、地下和外太空等恶劣环境条件下具有优势。当前WPT系统性能与开关频率、耦合度、初次级磁元件伏安需求和组件质量密切相关,这些是功率容量、功率密度和效率的关键决定因素。为提升WPT技术运行安全性和可靠性,抑制和消除高频磁场引起的电磁干扰EMI和电动势EMF问题至关重要。该特刊从74篇投稿中录用31篇,涵盖高频谐振变换器技术、高频电磁场约束与发射抑制、抗失调与传输距离增强、高频...

解读: 该高频WPT特刊对阳光电源无线充电技术发展有全面指导价值。特刊涵盖的多MHz IPT系统、SiC全桥逆变器和三相高频IPT系统与阳光新能源汽车OBC无线充电模块的技术路线一致。高频电磁场约束和EMI/EMF抑制技术为阳光无线充电产品满足安全标准提供了解决方案。抗失调和传输距离增强技术(圆柱螺线管耦合...

储能系统技术 储能系统 SiC器件 工商业光伏 ★ 5.0

利用优化的无源RC延迟缓解并联SiC MOSFET的阈值电压和电流分配失配

Mitigating Threshold Voltage and Current Sharing Mismatch in Paralleled SiC MOSFETs Using Optimized Passive RC Delays

Nitish Jolly · Ayan Mallik · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

在航空航天与工业应用中,基于SiC MOSFET的H桥衍生变换器常因器件间阈值电压(V<sub>TH</sub>)差异导致动态电流分配不均,引发热应力增加与效率下降。本文提出一种针对模块化非反相升降压(NIBB)变换器中并联SiC MOSFET的瞬态电流均衡优化方法。通过建立包含V<sub>TH</sub>失配与寄生参数的栅源电压(V<sub>GS</sub>)动态多变量模型,设计了在开通与关断路径上的优化RC滤波网络,以同步不同阈值电压器件的开关行为。LTspice仿真表明瞬态电流失配降低42...

解读: 该RC延迟优化技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列大功率光伏逆变器的SiC并联设计具有直接应用价值。当前PowerTitan等大型储能系统广泛采用SiC MOSFET并联以提升功率等级,但阈值电压失配导致的动态电流不均衡会降低系统可靠性。该研究提出的栅极RC滤波网络优化方法可直接应用于阳光电源...

储能系统技术 储能系统 SiC器件 ★ 5.0

模块化固态变压器宽输入局部电源及变频自适应导通时间调制器

Wide Input Local Power Supply with Variable Frequency Adaptive On-time Modulator for Modular Solid State Transformer

Pranit Pawar · Wensong Yu · Cam Pham · Ali Shahabi 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

针对模块化固态变压器(SST)局部电源(LPS)面临的宽输入电压、开关节点、元件数量、尺寸、成本和复杂度挑战,提出宽输入(200-2100V)3.3kV SiC基LPS方案。采用独特变频自适应导通时间调制器应对宽输入电压,配合钳位门控电路处理开关节点、成本和电压均衡。理论分析证明调制器能实现鲁棒宽输入运行、降低复杂度并有效处理输入电压和负载扰动。实验验证LPS在200-2100V输入、2-20W输出范围产生稳定12V输出,具有可靠启停行为并将开关节点减至一个。

解读: 该宽输入SiC局部电源技术对阳光电源固态变压器和高压变换器产品有重要应用价值。变频自适应调制器设计可应用于ST储能变流器的宽电压输入辅助电源,提高适应性和可靠性。3.3kV SiC器件应用经验对阳光电源1500V光伏系统和高压储能系统的SiC技术推广有借鉴意义。单开关节点简化方案对PowerTita...

电动汽车驱动 SiC器件 工商业光伏 ★ 5.0

基于移相全桥与自适应辅助电流的快速脉冲焊接电源研究

Research on fast-frequency pulsed welding power supply based on phase-shifted full bridge with adaptive auxiliary current

Zhiyu He · Yuhai Wang · Zeguang Zhu · Qin Zhang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

高频逆变电源是现代工业电弧焊电源的重要发展方向。本文针对26kW快频脉冲碳化硅(SiC)焊接电源,提出一种基于自适应增强辅助电流原理的移相全桥拓扑。相比传统移相全桥,仅增加一个辅助变压器、电感和电容,即可实现全负载范围内所有开关管的零电压开通。较低的变压器漏感有效减小了占空比损耗和二极管振荡,降低环流导通损耗,提升轻载效率,抑制硬开关噪声,有利于高功率下采用更高开关频率的SiC半桥模块。基于辅助变压器与高频变压器的等效模型,分析了稳态工作原理,详细研究了漏感与辅助电感对零电压开通的影响,并探讨了...

解读: 该移相全桥ZVS技术对阳光电源SiC功率模块应用具有重要参考价值。文中提出的自适应辅助电流方案可实现全负载范围零电压开通,有效抑制开关损耗和EMI噪声,这与阳光电源ST储能变流器、SG光伏逆变器中的高频隔离DC-DC变换器设计需求高度契合。特别是100kHz开关频率下26kW功率等级的验证,可直接应...

电动汽车驱动 储能系统 宽禁带半导体 SiC器件 ★ 5.0

面向碳化硅电流源逆变器的过电压保护方案

Over-voltage Protection Scheme for SiC-based Current Source Inverters

Sneha Narasimhan · Subhashish Bhattacharya · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

电流源逆变器(CSI)因其具备四象限运行、短路保护能力以及直流链路无需电解电容等固有优势,常用于大功率中压场合。宽禁带(WBG)器件的兴起推动了CSI在中压固态变压器、电动汽车、牵引系统及可再生能源系统中的重新应用。然而,直流链路电感电流突变引发的过电压问题严重影响系统可靠性,尤其在快速开关器件下需在数微秒内完成保护。本文分析现有过电压保护(OVP)方案的局限性,提出两种可在三相上实现更低钳位电压的OVP方案,并确保系统电压不超额定值。基于SiC MOSFET和二极管搭建了3.3 kV CSI实...

解读: 该SiC电流源逆变器过电压保护技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中,CSI拓扑的四象限运行和短路保护能力可提升系统可靠性,所提OVP方案能有效抑制直流侧电感电流突变引发的过电压,保障SiC器件安全运行。在PowerTitan大型储能系统中,无电解电容的直流链路设计可延长系...

储能系统技术 储能系统 DC-DC变换器 SiC器件 ★ 5.0

电力电子中周期共模EMI分析与抑制:预测同步信号数字有源EMI滤波器研究

Analysis and Mitigation of Periodic Common-Mode EMI

Siyong Luo · Chuang Bi · Jinkun Ke · Chao Li 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

研究使用预测同步信号(PS2)数字有源EMI滤波器(DAEF)抑制电力电子周期共模(CM)电磁干扰技术。建立SiC降压DC-DC变换器传导CM EMI模型,考虑电路拓扑、高频寄生参数和开关波形。推导变换器CM噪声频谱和频谱包络。提出基于时域测量波形确定CM EMI模型高频寄生参数的方法。基于CM EMI模型精确预测添加PS2 DAEF前后的CM噪声并确定预测同步信号。PS2 DAEF无需CM传感电路即可抑制CM EMI。测量结果证实了有效性。

解读: 该预测同步信号数字有源EMI滤波技术对阳光电源SiC变换器EMC设计有重要应用价值。PS2 DAEF无传感器CM噪声抑制方法可应用于ST储能变流器和SG光伏逆变器,简化滤波电路并降低成本。高频寄生参数辨识技术对阳光电源SiC功率模块的EMI建模和优化有指导意义。该技术对PowerTitan等大功率储...

储能系统技术 储能系统 电池管理系统BMS 储能变流器PCS ★ 5.0

数字孪生驱动的高可靠性电力电子系统特刊主编寄语

Guest Editorial Special Issue on Digital Twin Driven High-Reliability Power Electronic Systems

Jiangbiao He · Paolo Mattavelli · Fernando Briz · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

为满足全球零排放可持续能源发展需求,交通和公用电力等行业正经历快速变革,电力电子在电动汽车、电动船舶、飞机、太阳能/风能发电和储能等众多功率转换系统中发挥支柱作用。然而电力电子可靠性尚未受到足够重视,特别是在安全关键应用中可靠性应是首要设计优先级。工业4.0和5.0着重互联性、自动化、智能和实时状态监测,数字在线预防性维护和优化至关重要。数字孪生是物理系统的数字复制品,可准确预测和反映物理系统的实时健康状况,通过物理组件与数字孪生模型间的实时双向数据流实现。该特刊发表10篇文章涵盖数字孪生参数估...

解读: 该数字孪生特刊与阳光电源智能运维战略高度契合。特刊涵盖的Buck/Boost变换器数字孪生参数估计、五电平ANPC逆变器故障诊断和SiC MOSFET模块电-热-机械建模与阳光iSolarCloud平台的智能诊断和预测性维护功能发展方向一致。数字孪生技术在直流电容、电感、开关管寄生电阻实时估计方面的...

储能系统技术 储能系统 SiC器件 功率模块 ★ 5.0

航空航天应用中1-MVA三电平ANPC逆变器的实用热解决方案

Practical Thermal Solution for 1-MVA Three-Level ANPC Inverter in Aerospace Applications

Linke Zhou · Mohamed Hefny · Samuel Hemming · Di Wang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月

在航空航天应用中,高性能冷却系统对确保电力逆变器在极端工况下的可靠性至关重要。本文提出了一种适用于1-MVA碳化硅三电平有源中点钳位逆变器的实用针翅液冷系统设计。通过有限元分析与计算流体动力学仿真,评估了系统的热-流体性能,在70°C冷却液温度下满足航空环境的散热需求。采用交错针翅结构提升换热效率,兼顾可制造性与成本。对比了串并联冷板配置的流体分布均匀性与经济性,并优化密封设计以防止泄漏。实验验证表明,该系统可有效管理超过7.2 kW的功率损耗,结温低于150°C,压降低,具备高鲁棒性与成本效益...

解读: 该1-MVA三电平ANPC逆变器的针翅液冷方案对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有直接应用价值。研究中的交错针翅结构设计和串并联冷板配置优化可提升SiC功率模块在高功率密度场景下的热管理能力,使结温控制在150°C以下,压降更低。该方案的有限元与CFD联合仿真方法可应用...

储能系统技术 储能系统 SiC器件 功率模块 ★ 5.0

多端口无线功率路由器中扩展相量分析方法和控制策略用于灵活多向功率流和宽ZVS运行

Extended Phasor Analysis Approach and Control Strategy for Flexible Multi-Way Power Flow and Wide ZVS Operation in the Multiport Wireless Power Router

Lei Wang · Wenbo Wang · Keqiu Zeng · Ruomeng Zhang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月

提出多端口无线功率路由器的扩展相量分析方法和控制策略,能够处理多向双向功率流。该方法通过相量分析优化多端口系统功率传输路径,实现宽范围ZVS运行提高效率。仿真和实验结果验证所提方法在复杂功率路由场景中的有效性。

解读: 该多端口无线功率路由研究对阳光电源智能微电网有前瞻价值。多向双向功率流管理技术可应用于阳光储能系统和微电网解决方案,实现灵活能量调度。扩展相量分析方法为阳光iSolarCloud平台智能控制提供理论支持。...

电动汽车驱动 SiC器件 ★ 5.0

4H-碳化硅漂移阶跃恢复二极管脉冲发生器的设计与优化

Design and Optimization of a 4H-Silicon Carbide Drift Step Recovery Diode Pulse Generator with 7.91-kV Output and 1.41-ns Rise Time

Tong Liu · Lin Liang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月

为提升4H-SiC DSRD的反向电流能力,进而提高脉冲输出峰值电压并缩短上升时间,本文提出一种新型双电源4H-SiC DSRD脉冲发生器。采用Sentaurus TCAD软件仿真分析影响脉冲输出特性的电路参数,确定最佳正向泵浦时间为110 ns,直流输入电压V<sub>CC</sub>和V<sub>1</sub>分别为700 V和200 V,DSRD支路输出级电容和电感分别为20 nF和100 nH。实验观测到输出电压存在两个预脉冲,并分别解释其成因。通过合理控制泵浦时间可有效抑制预脉冲。实验...

解读: 该4H-SiC DSRD脉冲发生器技术对阳光电源的SiC功率器件应用具有重要参考价值。其7.91kV高压输出和1.41ns超快上升时间特性,可为ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中的SiC MOSFET/IGBT驱动电路设计提供借鉴,特别是在1500V高压系统中实现更快的开关速度和更低的开关损耗...

电动汽车驱动 SiC器件 三电平 ★ 5.0

采用优化平衡寄生电感结构的并联分立式SiC MOSFET三电平T型APF

Three-level T-type APF with Parallelled Discrete SiC MOSFETs Using Optimized-balanced Parasitic Inductance Structure

Hu Tan · Yaqi Zhu · Weiming Tian · Jiaqi Zhao 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月

针对高功率密度100 kVA有源电力滤波器(APF)在体积、损耗和成本约束下的设计挑战,本文提出了一种拓扑与器件选型的优化方法,并设计了寄生电感最小化且均衡的PCB结构,以抑制关断电压过冲(TTVO)并改善开通瞬态电流均流(TTCS)。通过对三电平T型(3LT²)与中点钳位(NPC)拓扑及多种SiC器件的量化评估,确定了满足综合约束的最优方案。实验结果表明,所提PCB结构将TTVO由1.06 kV降至780 V(降低26.4%),TTCS偏差从82.4%减小至3.7%(DC 800 V,负载电流...

解读: 该并联SiC MOSFET三电平T型拓扑技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。研究提出的寄生电感优化平衡PCB设计可直接应用于功率模块开发,将关断过冲降低26.4%、均流偏差降至3.7%,显著提升器件可靠性。4.27kW/L功率密度和98.16%效率指标契合Power...

储能系统技术 储能系统 DC-DC变换器 SiC器件 ★ 5.0

一种具有宽电压转换比的新型双向改进型Zeta变换器

A Novel Bidirectional Modified Zeta Converter With Wide Voltage Conversion Ratio

Sunil Mandal · Prajof Prabhakaran · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月

高增益、非隔离型双向DC-DC变换器(BDC)在储能系统与微电网及电动汽车(EV)的接口中发挥着关键作用。然而,现有拓扑常受限于窄占空比范围,且器件数量多、电压应力高。本文提出一种新型非耦合高增益BDC,基于改进型Zeta拓扑,正向功率流时高效工作于升压模式,反向时工作于降压模式。该结构简化了电路与控制策略,器件数量少,可在宽占空比范围内实现高电压增益,并显著降低多数开关管的电压应力。实验研制了200 W样机,采用SiC MOSFET使峰值效率达96%。结果验证了其在开环与闭环控制下的适用性,展...

解读: 该新型双向Zeta变换器技术对阳光电源ST系列储能变流器和车载OBC充电机具有重要应用价值。其宽电压转换比特性可优化PowerTitan储能系统中电池侧与直流母线的接口设计,特别适用于低压电池组(48V/96V)与高压直流母线(400V/800V)的双向能量管理。文中采用的SiC MOSFET方案与...

储能系统技术 储能系统 SiC器件 ★ 5.0

重复脉冲功率应力下SiC门极可关断晶闸管退化机理分析

Degradation Mechanism Analysis for SiC Gate Turn-Off Thyristor Under Repetitive Pulse Power Stress

Haoshu Tan · Juntao Li · Yinghao Meng · Lin Zhang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月

SiC门极可关断(GTO)晶闸管被视为提高脉冲功率应用功率密度和效率的先进方案。全面研究循环脉冲应力下的长期退化和机理,器件重复承受5.0kA约40微秒正弦波脉冲应力。阈值栅极电流降低和栅极漏电流增加是主导退化模式。界面测量揭示SiC/SiO2界面阳极和栅极间定位的碳原子增强电子俘获是阈值电流不稳定性的主要原因。扫描电镜图像显示循环脉冲应力最终导致热失控以及阳极-栅极边界定位的空洞和裂纹形成。

解读: 该SiC GTO退化机理研究对阳光电源SiC器件可靠性评估有重要参考价值。阈值电流和界面缺陷退化机理分析可应用于ST储能变流器和SG光伏逆变器的SiC器件选型和可靠性设计,提高长期稳定性。该研究对PowerTitan大型储能系统的脉冲功率应力评估和寿命预测有指导意义,可优化器件工作条件并延长使用寿命...

电动汽车驱动 SiC器件 IGBT ★ 5.0

采用外部吸收电容与升压电容的SiC JFET/Si IGBT级联器件开关可控性

Switching Controllability for SiC JFET/Si IGBT Cascode With External Absorption and Boost Capacitors

Zhenhui Wu · Rongzhou Zeng · Shengchang Lei · Linyuan Liao 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月

硅绝缘栅双极型晶体管(Si IGBT)在高功率系统中至关重要,但其较大的开关损耗限制了应用。本文受SiC JFET/Si MOSFET级联结构启发,提出并验证了一种SiC JFET与低压Si IGBT级联结构(L.SSIC)。该结构在导通状态下具有更强的电流导通能力,但仍存在严重的关断拖尾电流。为此,引入吸收电容和升压电容以优化开关瞬态并抑制拖尾电流。实验与TCAD仿真表明,在600 V/60 A条件下,L.SSIC的开关损耗较传统Si IGBT降低42.5%;在80 A、200 kHz下,其功...

解读: 该SiC JFET/Si IGBT级联结构技术对阳光电源功率器件应用具有重要参考价值。L.SSIC方案在600V/60A工况下开关损耗降低42.5%,在高频应用中功率损耗优于传统方案,可直接应用于ST系列储能变流器和车载OBC充电机的功率模块设计。外部吸收电容与升压电容抑制拖尾电流的方法,为阳光电源...

储能系统技术 储能系统 PWM控制 宽禁带半导体 ★ 5.0

一种用于H7电流源逆变器的最小化开关损耗PWM新方案

A New PWM Scheme for H7 Current Source Inverter with Minimal Switching

Ashish Kumar · Apurv Kumar Yadav · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

传统电流源逆变器(CSI)采用硅基反向阻断(RB)开关,存在导通损耗高、开关频率受限等问题。基于宽禁带材料(如GaN和SiC)的四象限(FQ)开关具有低导通损耗和反向耐压能力,适用于高效CSI。本文针对H7拓扑CSI,通过新增开关S7为直流链电流提供旁路,实现S1a-S6a的零电流关断。传统调制策略将零状态分为四段,导致频繁切换与高开关损耗。本文提出一种优化矢量排列的新调制方案,减少开关动作次数,降低损耗。通过PLECS仿真对比分析不同CSI拓扑(3ϕ, 400 V, 8 kW)下的损耗与效率,...

解读: 该H7电流源逆变器最小化开关损耗PWM方案对阳光电源储能与光伏产品线具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器,该技术通过优化矢量排列减少开关动作次数,可显著降低SiC/GaN宽禁带器件的开关损耗,提升系统效率。零电流关断技术可减轻功率模块热应力,延长器件寿命。该方案在直流侧旁路开...

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