找到 407 条结果 · IEEE Transactions on Power Electronics
基于关断米勒平台电压的SiC MOSFET在线结温监测方法
Online Junction Temperature Monitoring Method for SiC MOSFETs Based on Turn-Off Miller Plateau Voltage
Yuhua Quan · Ruiyan Pan · Tiantian Liu · Xuetong Zhou 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文研究了基于关断米勒平台电压（VMP,off）的SiC MOSFET在线结温监测技术。研究发现，随着结温升高，VMP,off呈现下降趋势且持续时间延长，这有助于在较小的关断电阻（Rg,off）下提高采样精度。文章提出了一种新型的VMP,off提取方法，实现了对SiC器件运行状态的实时监测。
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。随着公司组串式逆变器和PowerTitan系列储能系统向高功率密度、高效率方向演进，SiC器件的应用日益广泛。结温是影响SiC器件寿命和可靠性的关键因素，该在线监测方法无需额外传感器，通过提取米勒平台电压即可实现实时热管理，能够显著提升逆变器及PCS在...
一种基于去耦电容强制谐振的SiC MOSFET功率回路寄生电感精确提取方法
An Accurate Power Loop Stray Inductance Extraction Method for SiC MOSFETs Based on Forced Resonance With Decoupling Capacitor
作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
为了更好地指导碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）在变流器中的优化运行，准确估算功率回路杂散电感至关重要，这可避免开关暂态过程中出现不可接受的过电压和电磁干扰噪声。本文提出一种基于目标杂散电感与直流母线解耦电容强制低频谐振的杂散电感提取方法，该谐振可通过在直流母线中设置一个开关巧妙触发。通过选用I类陶瓷电容器作为稳定的解耦电容，可构建理想的谐振回路，从而实现精确计算。实验验证了该方法的提取精度，与使用专业阻抗分析仪E4990A的测量结果相比，相对误差为2.9%。此外，与现有依赖快速...
解读: 从阳光电源的业务角度来看，这项基于强制谐振的SiC MOSFET功率环路杂散电感精确提取技术具有重要的工程应用价值。随着公司在光伏逆变器和储能变流器产品中大规模采用SiC器件以提升功率密度和效率，精确掌握功率回路杂散电感参数已成为优化产品性能的关键环节。 该技术的核心价值在于解决了传统高频谐振测量...
栅极开关不稳定性下1700 V平面栅SiC MOSFET的退化依赖性分析与建模
Degradation Dependency Analysis and Modeling of 1700 V Planar-Gate SiC MOSFETs Under Gate Switching Instability
Cen Chen · Zicheng Wang · Xuerong Ye · Yifan Hu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
碳化硅（SiC）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）在各种电力电子应用中日益普及。然而，与栅极氧化物相关的重大可靠性问题阻碍了它们的广泛应用。交变栅极偏置下的阈值电压漂移，通常称为栅极开关不稳定性（GSI），对可靠性构成了重大挑战。鉴于碳化硅 MOSFET 在功率转换器中广泛使用，与传统的偏置温度不稳定性相比，研究 GSI 具有实际意义。本研究系统地探究了 1700 V 平面栅碳化硅 MOSFET 对栅极偏置、温度和开关时间等因素的依赖性，并基于物理解释给出了加速因子的形式。...
解读: 从阳光电源的业务场景来看，这项关于1700V平面栅SiC MOSFET栅极开关不稳定性（GSI）的研究具有重要的工程应用价值。在我们的大功率光伏逆变器和储能变流器产品中，1700V级SiC MOSFET正逐步替代传统IGBT成为核心功率器件，其高频开关特性和低损耗优势能够显著提升系统效率和功率密度。...
平面栅与沟槽栅SiC功率MOSFET在重复短路应力下退化位置的表征方法
Methodology for Characterizing Degradation Locations of Planar and Trench Gate SiC Power Mosfets Under Repetitive Short-Circuit Stress
Yi Yang · Mingchao Yang · Zhaoyuan Gu · Songquan Yang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
本文针对SiC MOSFET在重复短路应力下的可靠性问题，提出了一种结合深能级瞬态谱（DLTS）与分裂C-V测试的方法，用于分离器件的陷阱特性。研究深入对比了平面栅（PG）与沟槽栅（TG）SiC MOSFET在短路应力下的退化机理与具体位置，为提升功率器件的长期可靠性提供了理论支撑。
解读: SiC器件是阳光电源新一代组串式逆变器、PowerTitan系列储能系统及高压充电桩的核心功率组件。随着产品向高功率密度和高效率演进，SiC MOSFET的短路耐受能力与长期可靠性直接决定了系统的故障保护策略与寿命设计。本文提出的退化机理表征方法，有助于研发团队在器件选型阶段更精准地评估PG与TG结...
考虑共源极电感的SiC MOSFET有源栅极驱动耦合噪声建模与优化算法
Modeling and Optimization Algorithm of Coupling Noise for SiC MOSFET Active Gate Driver Considering Common-Source Inductance
Hengyang Liu · Wubin Kong · Gen Long · Hangchuan Lou 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
SiC MOSFET的高开关速度受限于桥臂配置中的耦合噪声。传统方法主要关注由栅漏电容引起的噪声，并通过有源栅极驱动（AGD）降低栅极阻抗来抑制。然而，当存在共源极电感（Ls）时，噪声尖峰并不随栅极阻抗严格增加。本文针对该现象提出了新的建模与优化算法。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器及PowerTitan储能系统向更高功率密度和更高开关频率演进，SiC器件的应用已成为提升效率的关键。该研究深入分析了共源极电感对SiC开关噪声的影响，对于优化高频功率模块的驱动电路设计具有极高参考价值。建议研发团队在下一代高频逆变器及PCS产品开发中，引入该动态建模方法，以...
考虑阈值电压不稳定性SiC MOSFET动态分析开关损耗模型
Dynamic Analytical Switching Loss Model of SiC MOSFET Considering Threshold Voltage Instability
Yumeng Cai · Peng Sun · Yuankui Zhang · Cong Chen 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
准确的开关损耗建模对SiC MOSFET及功率变换器至关重要。本文针对长期运行中栅氧化层退化对开关性能的影响，提出了一种考虑阈值电压（VTH）不稳定性导致的“动态”时间相关分析模型，填补了传统静态模型在长期可靠性评估方面的空白。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器中大规模应用SiC器件以提升功率密度和效率，器件的长期可靠性成为核心竞争力。该研究提出的动态损耗模型能更精准地预测SiC MOSFET在全生命周期内的性能漂移，有助于优化逆变器及PCS的寿命预测算法。建议研发团队将其引入iSolar...
一种基于准浮空沟道的SPICE模型，用于提高多结构SiC MOSFET的建模精度
A Quasi-Floating Channel-Based SPICE Model for Improving the Modeling Accuracy of SiC MOSFETs With Multiple Device Structures
Fu-Jen Hsu · Ting-Fu Chang · Cheng-Tyng Yen · Chih-Fang Huang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
本文提出了一种新型准浮空沟道模型，旨在精确模拟碳化硅（SiC）MOSFET在第三象限的工作特性。该模型有效解决了现有模型在负栅源电压（VGS）偏置下模拟精度不足的问题，显著提升了I-V特性的仿真准确性，并通过广泛的实验验证了其有效性。
解读: SiC MOSFET是阳光电源提升光伏逆变器和储能系统（如PowerTitan、ST系列PCS）功率密度与效率的核心器件。该模型通过精确模拟SiC器件在第三象限的导通特性，能显著优化PCS在双向变换过程中的死区时间设置与开关损耗计算。在产品研发阶段，应用此高精度模型可缩短仿真与实测的偏差，提升高频化...
基于多绕组变压器的低成本栅极驱动单元电池均衡系统
Multiwinding Transformer Based Cell Balancing System With Cost-Effective Gate Drivers
作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
电池均衡是电池管理系统的关键要素，用于确保电池单体的电压差处于合适范围内。本文提出了一种基于多绕组变压器（MWT）的有源电池均衡器，并配备了具有成本效益的栅极驱动电路。该均衡器可使所有电池在任何时候同时进行均衡，与传统的基于半桥的多绕组变压器均衡器相比，均衡速度更快。此外，该均衡器中使用的所有金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）均由基于脉冲变压器隔离或电容隔离的多端口电路驱动，从而降低了成本并减小了尺寸。这些特性使得所提出的电池均衡器更适用于需要快速电池均衡的电池储能系统和电...
解读: 从阳光电源储能系统业务角度看，这项基于多绕组变压器的电池均衡技术具有显著的应用价值。当前我司储能产品线涵盖工商业储能和大型电网侧储能系统，电池管理系统（BMS）的均衡性能直接影响系统效率、寿命和安全性。 该技术的核心优势在于两点：首先，同步均衡能力突破了传统半桥架构的串行限制，可实现所有电芯的并行...
基于半桥单元全包容传导电磁干扰噪声模型的SiC单相升压PFC变换器研究
Development of a Half-Bridge Cell-Derived All-Inclusive Conducted Emission Noise Model for SiC-Based Single Phase Boost PFC Converter
Connor Reece · Naveed Ishraq · Ayan Mallik · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本研究提出了一种全新的综合电力电子变换器噪声模型，该模型包含差模（DM）和共模（CM）寄生电路元件。此外，还提出了一种全面的建模方法和新颖的实验驱动方法，用于分析差模和共模电路元件对采用碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）的1 kW、120 VAC/400 VDC单相功率因数校正升压变换器中传导发射电磁干扰的影响。这是通过预测差模和共模噪声转折频率，并在基于新型半桥噪声单元的综合变换器寄生电路模型中观测差模/共模噪声转折频率来实现的。频谱结果表明，所提出的综合噪声模型估计出八个差模...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对SiC基单相Boost PFC变换器的全包络传导发射噪声模型研究具有重要的技术参考价值。该研究聚焦于差模和共模噪声的精确建模，这与我司光伏逆变器、储能变流器等核心产品的电磁兼容性设计直接相关。 该论文提出的半桥单元衍生噪声模型能够以6.45%的低平均误差预测八个差...
一种用于EMI分析的半桥封装SiC功率MOSFET动态电容一步提取方法
One-Step Method of Dynamic Capacitances Extraction From a SiC Power MOSFET in a Half-Bridge Package for EMI Analysis
Jaewon Rhee · Sanguk Lee · Changmin Lee · Seongho Woo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）的电磁干扰（EMI）和动态电容特性是电路设计和电磁兼容性方面的重要考量因素。MOSFET是一种广泛应用于开关领域的半导体器件。MOSFET的动态电容特性与电路的开关行为以及电磁干扰的产生密切相关。因此，为了进行电磁干扰分析和控制功率转换系统，必须准确了解MOSFET的电容。MOSFET的电容会随直流偏置电压而变化。换句话说，这意味着电磁干扰特性可能会因工作条件而异，因此必须基于直流电压来获取电容值。目前已有大量关于单个MOSFET电容提取的研究。然而，...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对半桥封装SiC功率MOSFET动态电容提取的研究具有重要的工程应用价值。在光伏逆变器和储能变流器等核心产品中，SiC MOSFET已成为提升功率密度和效率的关键器件，而精确掌握其动态电容特性是优化EMI性能和满足电磁兼容标准的前提。 该论文提出的一步法提取技术突破...
一种具有自适应谐振时间和优化增益调节路径的三端口谐振光伏变换器
A Three-Port Resonant PV Converter With Adaptive Resonant Time and Optimized Gain Adjustment Path
Ting Qian · Junxian Li · Yunfei Yang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文提出了一种提高独立光伏系统效率的方案。通过采用组合式三端口LLC结构实现隔离式谐振功率转换与电池管理，并引入辅助相控电流，在无需额外功率MOSFET的情况下自适应调节LLC谐振状态，从而优化整体效率。
解读: 该研究提出的三端口LLC拓扑与阳光电源的‘光储一体化’战略高度契合。在户用及工商业储能产品线（如PowerStack系列）中，通过减少功率器件数量实现多端口功率变换，能显著降低系统成本并提升功率密度。文中提到的自适应谐振调节技术，可优化宽电压范围下的转换效率，对于提升阳光电源储能变流器（PCS）在电...
基于开关瞬态的SiC MOSFET结温估计及老化补偿方法
Switching Transient-Based Junction Temperature Estimation of SiC MOSFETs With Aging Compensation
Masoud Farhadi · Rahman Sajadi · Bhanu Teja Vankayalapati · Bilal Akin · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文提出了一种SiC MOSFET在线结温（Tj）测量新方法。通过捕捉共源极杂散电感中的电压尖峰，获取SiC MOSFET的开关瞬态信息，进而提取与温度相关的特征参数，并实现了对器件老化效应的补偿，提高了结温估计的准确性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高价值。随着公司在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统中大规模应用SiC MOSFET以提升功率密度和效率，精准的在线结温监测是实现器件健康管理和寿命预测的关键。该方法无需额外传感器，通过提取开关瞬态即可实现结温感知，有助于优化逆变器...
基于自适应变步长代谢灰色模型的直流固态功率控制器SiC MOSFET在线短期老化状态预测
Online Short-Term Aging Status Prediction of SiC MOSFETs for DC Solid-State Power Controller Using Adaptive Variable Time-Steps Metabolic Gray Model
Bin Yu · Li Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
SiC MOSFET是直流固态功率控制器（dc-SSPC）的核心器件。为提升dc-SSPC的可靠性，本文提出一种基于自适应变步长代谢灰色模型的在线老化预测方法。该方法无需大量训练数据或精确物理参数，有效降低了计算资源消耗，为功率器件的寿命预测提供了高效解决方案。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。随着公司组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统全面转向SiC功率器件以提升功率密度和效率，器件的在线健康管理（PHM）成为提升系统可靠性的关键。该研究提出的轻量化预测算法，可集成至iSolarCloud智能运维平台或嵌入式控制板中，实...
一种基于偏置温度不稳定性
BTI）的功率MOSFET退化路径依赖性识别方法
Xuerong Ye · Qisen Sun · Ruyue Zhang · Yifan Hu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
偏置温度不稳定性（BTI）是导致功率MOSFET关键运行参数退化的主要可靠性问题。准确识别退化的路径依赖性对于量化任务剖面下的累积退化至关重要，该研究旨在确定应力交互作用对器件退化的具体影响机制。
解读: 该研究直接关系到阳光电源核心产品（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统）中功率模块的长期可靠性。随着产品向高功率密度和宽禁带半导体（SiC/GaN）应用演进，BTI效应导致的退化评估变得尤为关键。该方法可集成至iSolarCloud智能运维平台，通过对MOSFE...
一种用于SiC MOSFET无缝压摆率控制的高性价比有源栅极驱动器
A Cost-Efficient Active Gate Driver for Seamless Slew Rate Control of SiC MOSFETs
Yijun Ding · Chong Zhu · Jiawen Gu · Zhaolin Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
碳化硅（SiC）MOSFET因其优异的开关特性被广泛应用于高性能功率变换器。虽然开关速度的提升提高了系统效率，但也引发了电压尖峰和串扰等问题。现有的栅极驱动方法难以灵活调节开关过程中的压摆率。本文提出了一种高性价比的有源栅极驱动电路，能够实现对SiC MOSFET开关过程的精确控制，有效抑制电压尖峰并降低电磁干扰。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器）具有极高的应用价值。随着公司产品向高功率密度和高效率演进，SiC器件已成为主流选择。该有源驱动方案能有效解决SiC高速开关带来的电压尖峰与EMI挑战，有助于优化逆变器及PCS的输出波形质量，降低滤波器体积，从而提...
一种用于并联SiC MOSFET的门极支路全耦合电感动态均流方法
A Dynamic Current Balancing Method for Paralleled SiC MOSFETs With Gate-Branch Full-Coupled Inductors
Jianwei Lv · Yiyang Yan · Jiaxin Liu · Baihan Liu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
在多芯片SiC功率模块中，并联芯片间的动态电流不平衡会导致开关损耗和结温差异，从而缩短器件寿命。现有均流方法存在集成度低或效果不佳的问题。本文提出了一种在门极支路采用全耦合电感的高集成度均流方法，有效改善了并联SiC MOSFET的动态电流分配。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有重要意义。在PowerTitan等大型储能PCS及组串式光伏逆变器中，高功率密度要求大量使用并联SiC MOSFET模块。该均流方法能显著降低并联芯片间的动态不平衡，直接提升功率模块的可靠性与热稳定性，有助于延长产品使用寿命。建议研发团队在下一代高功率密度SiC模块设...
一种基于残余电阻的SiC MOSFET栅极退化无关在线结温估计方法
A Gate Degradation Independent Online Junction Temperature Estimation Method for SiC MOSFETs Based on Residual Resistance
Zhigang Zhao · Peng Wang · Tianyuan Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
结温估计对提升SiC MOSFET在实际应用中的可靠性至关重要。热敏电参数（TSEP）常被用于结温监测，但栅极退化会改变TSEP与温度的相关性，从而降低估计精度。本文提出了一种基于残余电阻的在线结温估计方法，该方法能够有效消除栅极退化对结温监测的影响，提高功率器件在长期运行中的可靠性。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器中大规模应用SiC功率模块，器件的长期可靠性成为核心竞争力。该研究提出的栅极退化无关结温估计方法，能够解决SiC器件在复杂工况下因老化导致的测温漂移问题。建议将该算法集成至iSolarCloud智能运维平台或逆变器底层控制逻辑中，实...
采用可选有源电流均衡的并联SiC MOSFET模块中降低过冲、振荡及dV/dt产生
Reduced Overshoots, Oscillations, and $dV/dt$ Generation in Parallel Connected SiC MOSFET Modules With Optional Active Current Balancing
Mason Parker · Sebastián Neira · Edward L. Horsley · Stephen Finney 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
与功率转换器中的硅绝缘栅双极型晶体管（IGBT）相比，碳化硅（SiC）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）具有更高的开关速度、更小的滤波元件尺寸和更低的开关损耗。然而，可用的模块电流额定值、加剧的振荡开关行为、较大的漏源电压过冲以及较高的输出电压 $dV/dt$ 水平，都是其在中高功率应用中推广的限制因素。此前已证明，采用具有开关沿偏斜特性的器件间电感是一种在模块并联时限制电流不平衡的方法。本文表明，通过精确控制此类配置中各模块之间施加的时序偏斜，可以显著降低过冲、振荡以及输...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于并联SiC MOSFET模块的优化控制技术具有重要的应用价值。当前我们在大功率光伏逆变器和储能变流器产品中正面临功率等级提升与开关性能优化的双重挑战，该技术提供了一个切实可行的解决方案。 该研究通过精确控制并联模块间的时序偏移和器件间电感，在实现1600A大电流应...
考虑布局主导互感耦合的多芯片并联SiC MOSFET动态均流模型
A Dynamic Current Sharing Model of Multichip Parallel SiC MOSFETs Considering Layout-Dominated Mutual Inductance Coupling
Zexiang Zheng · Cai Chen · Jianwei Lv · Yiyang Yan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
并联SiC MOSFET的动态电流不平衡会导致损耗不均甚至热失控。由布局引起的寄生参数不平衡是主要原因。本文提出了一种定量模型，全面考虑了所有电感及互感耦合，以分析并联SiC MOSFET的动态均流问题。
解读: 该研究对阳光电源的高功率密度产品至关重要。随着PowerTitan系列储能系统及组串式逆变器向更高功率等级演进，SiC MOSFET并联应用日益广泛。该模型能精准指导功率模块的PCB布局与叠层设计，有效抑制动态电流不平衡，从而降低开关损耗、提升热稳定性，并延长核心功率器件的使用寿命。建议研发团队将其...
脉冲功率应用中SiC MOSFET模块电热耦合行为及安全工作区表征
Characterization of Electro-Thermal Coupling Behaviors and Safe Operating Area of SiC MOSFET Modules in Pulsed Power Applications
Zaojun Ma · Yunqing Pei · Laili Wang · Tongyu Zhang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
随着高温封装技术的发展，SiC MOSFET可在结温超过175°C的环境下运行，为瞬时高电流和剧烈温度波动下的脉冲功率应用提供了解决方案。本文重点研究了SiC MOSFET在脉冲工况下的电热耦合行为，并对其安全工作区（SOA）进行了表征，旨在解决高功率密度下器件可靠性评估的难题。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线（如PowerTitan储能系统、组串式光伏逆变器及风电变流器）具有重要指导意义。随着公司向更高功率密度和更高效率迈进，SiC器件的应用已成为提升产品竞争力的关键。文章提出的电热耦合建模与SOA表征方法，可直接应用于公司研发阶段的功率模块选型与可靠性评估，有助于优化逆变器...
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