找到 210 条结果 · IEEE Transactions on Power Electronics
宽禁带功率半导体封装顶部互连技术综述
Review of Topside Interconnections for Wide Bandgap Power Semiconductor Packaging
Lisheng Wang · Wenbo Wang · Raymond J. E. Hueting · Gert Rietveld 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
宽禁带(WBG)半导体凭借优异的材料特性,在高温、高频和高效率应用中表现卓越。然而,传统的铝线键合互连技术限制了其性能发挥,主要受限于寄生参数等问题。本文综述了针对WBG器件的先进顶部互连技术,旨在提升功率模块的整体性能与可靠性。
解读: 该技术直接影响阳光电源核心产品线的竞争力。随着公司在组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器中加速导入SiC器件,传统的铝线键合已成为提升功率密度和开关频率的瓶颈。采用先进的顶部互连技术(如铜夹片、烧结技术等)可显著降低寄生电感,减小开关损耗,并提升模块在高温环境下的可靠性。建议研发团...
一种基于单片Si-RC缓冲器的并联SiC MOSFET动态均流方法
A Dynamic Current Balancing Method for Paralleled SiC MOSFETs Using Monolithic Si-RC Snubber Based on a Dynamic Current Sharing Model
Jianwei Lv · Cai Chen · Baihan Liu · Yiyang Yan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
并联SiC MOSFET间的动态电流不平衡会导致损耗不均并降低电流容量。现有均流方法存在电路复杂或设计实现困难的问题。本文提出了一种通过在并联MOSFET间连接单片Si-RC缓冲器的动态均流方法,在保持电路结构简单的同时,有效解决了动态电流不平衡问题。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线(如组串式光伏逆变器、PowerTitan储能系统)具有极高的应用价值。随着功率密度要求的不断提升,SiC MOSFET并联技术已成为大功率变换器的必然选择。该研究提出的单片Si-RC缓冲器方案结构简单且易于集成,能够有效解决并联器件间的动态电流不平衡问题,从而降低开关损...
一种基于差分电容设计的输入并联输出串联DAB馈电单相VSI二次谐波抑制方法
A Second-Harmonic Suppression Method Based on Differentiated-Capacitance Design for Input-Parallel Output-Series DAB Fed Single-Phase VSI
Zhenchao Li · Yan Zhang · Jinjun Liu · Ziyin Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
在单相逆变器中,瞬时功率以两倍工频脉动,导致直流母线产生二次谐波电压。传统方案依赖大容量电解电容或额外辅助电路,限制了系统寿命、效率及功率密度。本文提出一种基于输入并联输出串联(IPOS)双有源桥(DAB)变换器的差分电容设计方法,有效抑制二次谐波。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能系统(如PowerStack系列)具有重要参考价值。单相系统中的二次谐波抑制是提升功率密度和可靠性的关键瓶颈。通过IPOS DAB拓扑优化及差分电容设计,可显著减小直流侧电解电容体积,从而提升逆变器整体寿命与功率密度。建议研发团队评估该方案在单相户用储能变流...
电荷载流子寿命定制型高压SiC p-i-n二极管的静态与动态性能及电容辅助开关技术
Static and Dynamic Performance of Charge-Carrier Lifetime-Tailored High-Voltage SiC p-i-n Diodes With Capacitively Assisted Switching
Keijo Jacobs · Mietek Bakowski · Per Ranstad · Hans-Peter Nee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
本文探讨了碳化硅(SiC)功率半导体技术的最新进展。针对高压应用场景,研究了通过定制电荷载流子寿命来优化SiC p-i-n二极管的静态导通与动态开关性能,并引入电容辅助开关技术以提升高功率转换器的效率与可靠性。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心功率半导体选型与模块设计。随着阳光电源在组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统中对高压、高功率密度要求的不断提升,SiC器件的应用已成为降低损耗、缩小体积的关键。通过对SiC p-i-n二极管载流子寿命的定制及电容辅助开关技术的优化,可进一步提升...
具有层压铝/铜应力缓冲层的可靠铝线键合SiC/Si二极管
Reliable Aluminum Wire-Bonded SiC/Si Diodes With Laminated Al/Cu Stress Buffers
Xiao-Di Li · Guo-Quan Lu · Yun-Hui Mei · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
随着SiC功率芯片工作温度的升高,铝线键合在芯片与键合线热膨胀系数(CTE)不匹配下,热机械可靠性显著下降。本文提出了一种新型层压铝/铜软应力缓冲层,旨在缓解键合界面的热应力,提升功率模块在高温运行环境下的长期可靠性。
解读: 该技术直接关联阳光电源的核心产品线,特别是组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统中的功率模块封装。随着阳光电源产品向高功率密度和高工作温度演进,SiC器件的应用日益广泛。该研究提出的层压Al/Cu缓冲层技术,能有效解决SiC芯片与铝线键合处的热机械疲劳问题,显著提升逆变器和...
用于高压SiC MOSFET串联电压平衡的可变关断栅极驱动技术
Variable Turn-OFF Gate Voltage Drive for Voltage Balancing of High-Speed SiC MOSFETs in Series-Connection
Ye Zhou · Liang Xian · Xu Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
针对串联SiC MOSFET电压不平衡问题,本文提出了一种高精度、自适应闭环控制的主动栅极驱动方案。针对Si基驱动芯片在纳秒级开关瞬态下的响应延迟限制,该研究通过优化关断栅极电压调节策略,有效解决了高压应用中器件串联的动态均压难题,提升了功率变换系统的可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统具有重要意义。随着光伏与储能系统向更高直流母线电压(如1500V及以上)发展,SiC MOSFET串联技术是提升功率密度和效率的关键。该研究提出的主动栅极驱动方案能有效解决高压串联下的均压难题,有助于阳光电源在下一代高...
面向效率、电能质量与成本最优权衡的WBG与Si混合半桥功率处理技术
WBG and Si Hybrid Half-Bridge Power Processing Toward Optimal Efficiency, Power Quality, and Cost Tradeoff
Chao Zhang · Jun Wang · Kun Qu · Bo Hu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
宽禁带(WBG)半导体具备高开关频率和低损耗优势,但成本高昂。本文提出一种WBG与Si混合半桥(HHB)功率处理方案,通过结合WBG的高频性能与Si器件的低成本优势,在效率、电能质量与系统成本之间实现最优平衡。
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。在组串式光伏逆变器和PowerStack/PowerTitan储能变流器(PCS)中,通过采用SiC/GaN与Si IGBT的混合拓扑,可以在不显著增加BOM成本的前提下,有效提升功率密度并降低开关损耗。建议研发团队在下一代高功率密度逆变器设计中评估该...
基于自适应虚拟阻抗限流的构网型电压源变换器小信号建模与控制器参数整定
Small-Signal Modeling and Controller Parameters Tuning of Grid-Forming VSCs With Adaptive Virtual Impedance-Based Current Limitation
Heng Wu · Xiongfei Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
自适应虚拟阻抗(VI)控制是限制构网型电压源变换器(GFM-VSC)在电网故障期间电流的有效方案。然而,该方法依赖于电流幅值检测,引入了非线性动态,增加了控制器参数整定的难度。本文建立了该系统的小信号模型,并提出了相应的参数整定方法。
解读: 该研究直接服务于阳光电源PowerTitan和PowerStack等储能变流器(PCS)的构网型技术升级。随着高比例可再生能源接入,电网强度降低,构网型控制已成为核心竞争力。文章提出的自适应虚拟阻抗限流技术,能够有效解决PCS在弱电网或故障工况下的过流保护与稳定性矛盾。建议研发团队将该小信号建模方法...
一种用于常用触发模式的低成本紧凑型SiC/Si混合开关栅极驱动电路
A Low Cost Compact SiC/Si Hybrid Switch Gate Driver Circuit for Commonly Used Triggering Patterns
Yongsheng Fu · Zhengrong Ma · Haipeng Ren · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
Si-IGBT与SiC-MOSFET并联构成的混合开关(HyS)因兼具高效率与低成本优势而备受关注,但其复杂的栅极驱动电路限制了实际应用。本文提出了一种低成本、紧凑的栅极驱动电路方案,旨在简化HyS的驱动逻辑与硬件设计,解决传统方案需要多芯片与多信号控制的难题。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有显著价值。在组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器(PCS)中,通过SiC与Si的混合封装技术,可以在保证高效率的同时有效降低系统成本,提升产品的市场竞争力。该驱动电路方案简化了控制复杂性,有助于提高功率模块的集成度与可靠性。建议研发团队评...
用于构网型逆变器故障后振荡阻尼的自适应虚拟电阻
Adaptive Virtual Resistance for Postfault Oscillation Damping in Grid-Forming Inverters
Si Phu Me · Sasan Zabihi · Frede Blaabjerg · Behrooz Bahrani · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
本文探讨了并网电压源逆变器(VSI)在故障后出现的有功功率和电压振荡问题。这些振荡主要源于控制器参数整定不佳及过流保护限制,在弱电网条件下尤为显著。文章提出了一种自适应虚拟电阻方法,旨在抑制振荡并改善故障后的系统恢复性能。
解读: 该技术对阳光电源的构网型(GFM)产品线具有极高价值。随着PowerTitan系列储能系统及大型地面光伏电站越来越多地接入弱电网,故障后的功率振荡已成为影响电网稳定性的关键挑战。本文提出的自适应虚拟电阻策略,可直接优化阳光电源GFM逆变器的控制算法,提升系统在弱电网下的阻尼特性和故障穿越能力。建议研...
混合SiC-Si直流-交流拓扑:SHEPWM Si-IGBT主单元处理高功率,集成部分功率SiC-MOSFET从单元以提升性能
Hybrid SiC-Si DC–AC Topology: SHEPWM Si-IGBT Master Unit Handling High Power Integrated With Partial-Power SiC-MOSFET Slave Unit Improving Performance
Chuang Liu · Kehao Zhuang · Zhongchen Pei · Di Zhu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
本文基于部分功率变换概念,提出了一种混合SiC-Si直流-交流拓扑以提升高功率应用性能。主单元(MU)采用低频工作的Si-IGBT处理主要高功率,以发挥其大电流容量优势;从单元(SU)采用SiC-MOSFET补偿MU的低开关频率带来的电能质量问题,从而在保持高效率的同时实现高功率密度。
解读: 该拓扑通过Si-IGBT与SiC-MOSFET的混合应用,巧妙平衡了成本与效率,对阳光电源的组串式逆变器和大型集中式逆变器具有重要参考价值。在高功率密度要求日益严苛的背景下,该技术可显著降低开关损耗并优化电能质量。建议研发团队评估该混合拓扑在PowerTitan系列储能变流器及大功率光伏逆变器中的应...
具有增强EMI屏蔽功能的1200 V/650 V/160 A SiC+Si IGBT三电平混合T型NPC功率模块
1200 V/650 V/160 A SiC+Si IGBT 3L Hybrid T-Type NPC Power Module With Enhanced EMI Shielding
Asif Imran Emon · Zhao Yuan · Abdul Basit Mirza · Amol Deshpande 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
三电平逆变器因电流换流回路(CCL)中串联开关数量增加,导致寄生电感增大,开关瞬态电压应力和振荡严重。本文提出一种混合T型NPC功率模块,结合SiC与Si IGBT优势,并通过增强EMI屏蔽设计,有效改善了高频开关下的电磁干扰与电压应力问题。
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。随着阳光电源产品向更高功率密度和更高开关频率演进,T型三电平拓扑在降低损耗方面优势明显。SiC与Si的混合封装方案能在保证成本竞争力的同时,利用SiC提升效率,利用Si IGBT降低成本。...
半桥配置下SiC MOSFET关断软开关动态特性分析模型
Analytical Model to Study Turn-OFF Soft Switching Dynamics of SiC MOSFET in a Half-Bridge Configuration
Shamibrota Kishore Roy · Kaushik Basu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
SiC MOSFET具有极快的开关瞬态,虽能降低开关损耗,但易引发振荡、误导通及EMI问题。本文针对软开关变换器,研究了利用外部漏源电容抑制上述负面效应的分析模型,旨在优化SiC器件在高速开关下的动态性能与可靠性。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线具有重要指导意义。随着公司组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统向高功率密度、高效率方向演进,SiC器件的应用已成为主流。该分析模型有助于研发团队精确评估SiC MOSFET在软开关(如LLC或移相全桥)下的关断动态,从而优化驱动电路设计,有效抑...
用于中压直流微电网和配电网的基于SiC的5kV通用模块化软开关固态变压器
M-S4T
Liran Zheng · Xiangyu Han · Zheng An · Rajendra Prasad Kandula 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
针对电动飞机、船舶、电池储能系统(BESS)及电动汽车快充等中压直流(MVdc)应用,现有硅基方案难以兼顾高效率与高鲁棒性。本文提出一种基于SiC器件的5kV模块化软开关固态变压器(M-S4T),旨在实现中压直流到低压直流或交流的高效双向功率变换。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan系列大型储能系统及高压充电桩业务具有重要参考价值。随着储能系统向更高电压等级(如1500V甚至更高)演进,基于SiC的模块化软开关技术能显著提升功率密度并降低损耗。建议研发团队关注该拓扑在兆瓦级储能变流器(PCS)中的应用,以优化系统效率和体积。同时,该技术方案...
用于增强SiC功率MOSFET短路能力的Si功率MOSFET选择方法及BaSIC(EMM)拓扑研究
Selection Methodology for Si Power MOSFETs Used to Enhance SiC Power MOSFET Short-Circuit Capability With the BaSIC(EMM) Topology
Ajit Kanale · B. Jayant Baliga · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
本文研究了BaSIC(EMM)拓扑在提升1.2kV SiC MOSFET短路能力方面的应用。尽管该拓扑能将短路耐受时间从3.5μs提升至7.4μs,但仍未达到10μs的目标。文章提出了一套系统化的Si MOSFET选型方法,以优化该拓扑的性能,旨在解决SiC器件在极端工况下的可靠性挑战。
解读: 该研究直接针对SiC器件在极端工况下的短路可靠性瓶颈,对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器(PCS)具有重要参考价值。随着公司产品向更高功率密度和更高电压等级(如1500V系统)演进,SiC器件的短路耐受能力是系统安全的核心。该拓扑及选型方法可作为提升功率模块可靠性的技术储备...
混合型有源中点钳位
ANPC)逆变器异常输出电压的消除
Min-Geun Song · Seok-Min Kim · Kyo-Beum Lee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
本文提出了一种消除三电平混合型有源中点钳位(ANPC)逆变器异常输出电压的方法。该拓扑通过将传统ANPC中的部分硅基(Si)器件替换为碳化硅(SiC)器件,实现了高开关频率和低功率损耗的优势。
解读: 该研究针对混合型ANPC拓扑中SiC器件应用带来的异常电压问题,对阳光电源的高功率密度组串式逆变器及大型集中式逆变器具有重要参考价值。随着阳光电源在光伏逆变器中大规模引入SiC器件以提升效率和功率密度,该技术方案有助于优化驱动逻辑与调制策略,提升产品在复杂工况下的输出波形质量与可靠性。建议研发团队在...
一种改善Si/SiC混合开关逆变器效率与SiC MOSFET过流应力权衡的变频电流相关开关策略
A Variable-Frequency Current-Dependent Switching Strategy to Improve Tradeoff Between Efficiency and SiC MOSFET Overcurrent Stress in Si/SiC-Hybrid-Switch-Based Inverters
Zishun Peng · Jun Wang · Zeng Liu · Zongjian Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
针对Si/SiC混合开关在传统开关策略下,SiC MOSFET在重载工况下承受过流应力导致可靠性下降的问题,本文提出了一种变频电流相关开关策略。该方法在不增加额外功率损耗的前提下,有效缓解了SiC MOSFET在栅极延迟期间的过流应力,提升了混合开关系统的可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerStack储能系统具有重要价值。随着公司产品向高功率密度和高效率演进,Si/SiC混合开关技术是平衡成本与性能的关键路径。本文提出的变频策略能有效解决混合开关在重载下的可靠性痛点,延长核心功率模块寿命。建议研发团队在下一代高压组串式逆变器及大功率PCS模块设...
兼容硅超结器件10V栅极驱动的先进650V碳化硅功率MOSFET
Advanced 650 V SiC Power MOSFETs With 10 V Gate Drive Compatible With Si Superjunction Devices
Aditi Agarwal · Ajit Kanale · B. Jayant Baliga · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
本文介绍了一种在6英寸商业代工厂制造的先进SiC平面栅功率MOSFET。该器件结构经过优化,支持10V栅极驱动电压,使其能与现有的硅超结(Si SJ)器件驱动电路兼容。文章详细对比了三种先进SiC MOSFET的电气特性与当前主流硅器件的性能差异。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。10V栅极驱动兼容性意味着在现有硅基逆变器平台(如户用光伏逆变器、组串式逆变器及充电桩模块)升级至SiC方案时,无需大幅更改驱动电路设计,可显著降低研发成本与技术门槛。对于阳光电源的PowerTitan储能系统及高功率密度组串式逆变器,采用此类SiC MOSF...
Si/SiC混合开关的自适应门极延迟时间控制以提升逆变器效率
Adaptive Gate Delay-Time Control of Si/SiC Hybrid Switch for Efficiency Improvement in Inverters
Zishun Peng · Jun Wang · Zeng Liu · Zongjian Li 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
针对Si/SiC混合开关在不同结温和电流工况下的时变特性,本文提出了一种基于群智能算法的自适应门极延迟时间控制方法。该方法旨在优化混合开关的开关过程,从而显著提升逆变器在全工况下的转换效率。
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。在组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器(PCS)中,Si/SiC混合开关方案能有效平衡成本与效率。通过引入自适应门极延迟控制,可进一步挖掘SiC器件的性能潜力,降低开关损耗,提升整机功率密度。建议研发团队在下一代高压大功率...
一种提高1.2kV SiC功率MOSFET短路耐受能力的新型用户可配置方法
A New User-Configurable Method to Improve Short-Circuit Ruggedness of 1.2-kV SiC Power MOSFETs
Ajit Kanale · B. Jayant Baliga · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
碳化硅(SiC)功率MOSFET正逐步取代硅基IGBT应用于电力转换领域。然而,为满足电动汽车电机驱动等应用需求,SiC MOSFET的短路耐受能力需进一步提升以对标硅基IGBT。本文提出了一种新型用户可配置方法,通过串联硅基增强型MOSFET来增强SiC器件的短路鲁棒性。
解读: 该研究直接针对SiC器件在极端工况下的可靠性瓶颈,对阳光电源的业务具有极高价值。在光伏逆变器(尤其是组串式和集中式)及储能系统(PowerTitan/PowerStack)中,SiC器件已成为提升功率密度和效率的核心。该方法提出的短路保护策略可直接优化逆变器功率模块的驱动电路设计,提升产品在复杂电网...
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