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利用串联在发射极的栅源短路耗尽型Si MOSFET增强1.2kV Si IGBT的短路能力
Enhancing Short Circuit Capability of 1.2-kV Si IGBT Using a Gate-Source Shorted Si Depletion Mode MOSFET in Series With the Emitter
Ajit Kanale · B. Jayant Baliga · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
短路（SC）能力是现代电力电子器件的关键指标。通常，低导通压降的IGBT往往牺牲了短路耐受能力。本文提出了一种通过在IGBT发射极串联栅源短路的耗尽型Si MOSFET的方法，在不显著增加导通损耗的前提下，有效提升了1.2kV Si IGBT的短路耐受能力，优化了器件的性能权衡。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式逆变器、集中式逆变器及PowerTitan储能变流器）具有重要参考价值。目前阳光电源在高功率密度设计中，常面临IGBT短路耐受时间与导通损耗之间的矛盾。通过引入耗尽型MOSFET作为辅助保护电路，可以在不更换更高规格IGBT的前提下，提升系统在极端故障工况下的可...
非对称与双沟槽SiC MOSFET在雪崩条件下的失效模式研究
Investigation and Failure Mode of Asymmetric and Double Trench SiC mosfets Under Avalanche Conditions
Xiaochuan Deng · Hao Zhu · Xuan Li · Xing Tong 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
本文通过实验与有限元仿真，研究了来自两家厂商的1200V非对称及双沟槽碳化硅（SiC）MOSFET在单脉冲非钳位感性开关（UIS）应力下的表现。分析了雪崩时间随雪崩能量的变化规律，以及临界雪崩能量对温度的依赖性，揭示了其失效机理。
解读: 随着阳光电源在组串式光伏逆变器及PowerTitan等储能系统中大规模应用1200V SiC MOSFET，器件的鲁棒性直接决定了系统可靠性。本文研究的UIS雪崩失效模式对逆变器在极端电网波动或短路故障下的保护策略设计具有重要指导意义。建议研发团队参考该失效机理，优化驱动电路的退饱和保护阈值，并在功...
一种基于非接触式PCB罗氏线圈的SiC MOSFET栅极氧化层退化在线监测方法
An Online Gate Oxide Degradation Monitoring Method for SiC MOSFETs With Contactless PCB Rogowski Coil Approach
Jianlong Kang · Ankang Zhu · Yu Chen · Haoze Luo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
SiC MOSFET栅极氧化层的实时退化监测是提升功率变换器可靠性的关键。现有监测方法多需直接电气连接，降低了系统可靠性。本文提出一种基于开通瞬态电流变化率的非接触式监测方法，通过PCB罗氏线圈实现，有效避免了对主电路的干扰，提升了监测的安全性与准确性。
解读: 随着阳光电源在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统中大规模应用SiC功率模块，器件的长期可靠性成为核心竞争力。该非接触式监测技术无需改变主电路拓扑，即可实现对SiC器件栅极健康状态的实时评估，极大地降低了系统故障风险。建议研发团队将其集成至iSolarCloud智能运...
一种具有低寄生电感和高动态均流性能的2.5D多芯片SiC MOSFET功率模块
A 2.5D Multichip SiC MOSFET Power Module With Low Parasitic Inductance and High Dynamic Current Sharing Performance
Zexiang Zheng · Jianwei Lv · Yiyang Yan · Jiaxin Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
多芯片碳化硅（SiC）功率模块的寄生电感和动态均流性能限制了器件性能。传统2D封装难以兼顾电气性能，而3D封装工艺复杂且可靠性有待验证。本文提出了一种新型2.5D键合线封装技术，旨在优化多芯片SiC模块的电学特性与均流表现。
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器件的应用已成为提升整机效率的关键。2.5D封装技术在降低寄生电感的同时平衡了工艺复杂度和可靠性，非常契合阳光电源对高性能功率模块的需求。建议研发团队关注该封装结构在高温...
高压SiC MOSFET开通开关瞬态建模中的电容变化与栅极电压迟滞效应
Capacitance Variations and Gate Voltage Hysteresis Effects on the Turn-ON Switching Transients Modeling of High-Voltage SiC MOSFETs
Gard Lyng Rødal · Yoganandam Vivekanandham Pushpalatha · Daniel Alexander Philipps · Dimosthenis Peftitsis · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
本文提出了一种针对高压大电流碳化硅（SiC）MOSFET半桥功率模块开通瞬态的离散化、实时动态行为模型。该模型利用Shichman-Hodges方程，结合电压相关的非线性器件电容及模块寄生参数，实现了对开关过程的精确建模。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器、PowerTitan及PowerStack储能系统中大规模应用SiC功率器件以提升功率密度和转换效率，该研究具有极高的工程价值。精确的开关瞬态模型有助于优化驱动电路设计，抑制电压尖峰与电磁干扰，从而提升系统可靠性。建议研发团队将该模型集成至iSolarCloud的数字孪生...
一种实现超低故障耗散能量的SiC MOSFET分流输出功率模块短路保护方法
Improved Short-Circuit Protection Method for SiC MOSFET Split-Output Power Module Achieving Ultra-Low Fault Dissipated Energy
Hongyi Gao · Dong Hai · Yuting Jin · Fujun Zheng 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
由于SiC MOSFET具有超快开关速度和高频特性，串扰、高开通损耗及电磁干扰成为其高效安全应用的制约因素。分流输出结构因其在克服上述问题方面的优势备受关注。本文提出了一种针对该结构的改进型短路保护方法，旨在显著降低故障状态下的能量耗散，提升功率模块在极端工况下的可靠性。
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PCS向更高功率密度和更高开关频率演进，SiC器件的应用已成为主流。该研究提出的分流输出结构短路保护方法，能有效解决SiC器件在短路故障下的热应力问题，显著提升功率模块的可靠性。建议研发团队在下一代高频...
一种基于开通栅极电压滤波的SiC MOSFET栅氧化层退化在线监测方法
An Online Gate Oxide Degradation Monitoring Method for SiC Mosfets Based on Turn-On Gate Voltage Filtering
Jiahong Liu · Bo Yao · Xing Wei · Yichi Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文提出了一种基于SiC MOSFET开通瞬态期间带通滤波栅极电压峰值的栅氧化层退化监测方法。通过确定合适的带通滤波器频率范围，确保了检测到的峰值对退化程度具有良好的灵敏度。文中介绍了包括模拟带通滤波器和峰值检测器在内的监测电路设计。
解读: 随着阳光电源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，器件的长期可靠性成为关键。该监测方法无需复杂算法，通过模拟电路即可实现栅氧化层退化的实时评估，极大地提升了系统在全生命周期内的故障预警能力。建议将此技术集成至iSo...
磁控管自供电模块化高压大电流脉冲发生器结构
Structure of Self-Powered Modular High-Voltage and High-Current Pulse Generator for Magnetron
Yue Ding · Jiandong Duan · Shuai Wang · Li Sun · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文提出了一种用于磁控管的自供电模块化高压大电流脉冲发生器结构。该模块化设计支持根据不同磁控管的功率需求进行灵活扩展。通过利用电容能量实现自供电辅助电源，为MOSFET提供主动驱动，简化了系统设计并提高了可靠性。
解读: 该文献提出的模块化高压脉冲发生器结构及自供电驱动技术，在拓扑设计上具有一定的参考价值。虽然其应用场景（磁控管驱动）与阳光电源当前的核心业务（光伏、储能、风电）存在差异，但其模块化扩展设计理念可借鉴于阳光电源的PowerTitan或PowerStack储能系统，以提升功率密度。此外，其自供电驱动技术在...
一种考虑温度相关反向恢复的SiC MOSFET超宽高温范围分析开关损耗模型
An Analytical Switching Loss Model for SiC MOSFET Considering Temperature-Dependent Reverse Recovery Over an Extremely Wide High-Temperature Range
Mengyu Zhu · Yunqing Pei · Fengtao Yang · Zizhen Cheng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
准确的开关损耗预测对研究功率模块在极端高温下的失效机制至关重要。现有SiC MOSFET损耗模型温度范围多低于175°C，无法满足高温应用需求。本研究提出了一种适用于超宽温度范围的SiC MOSFET分析开关损耗模型，通过考虑温度相关的反向恢复特性，提升了高温工况下的损耗预测精度。
解读: 该研究对阳光电源的SiC技术应用具有重要价值。随着PowerTitan系列储能系统及组串式逆变器向更高功率密度和极端环境适应性演进，SiC器件的高温运行特性成为提升系统效率与可靠性的关键。该模型可直接应用于阳光电源的功率模块热设计与损耗评估，优化逆变器在高温环境下的热管理策略，降低因高温导致的失效风...
SiC MOSFET开关运行中栅极氧化层退化研究
Investigation on Gate Oxide Degradation of SiC MOSFET in Switching Operation
Yumeng Cai · Peng Sun · Cong Chen · Yuankui Zhang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
本文研究了SiC MOSFET在开关运行过程中的栅极氧化层退化问题。通过搭建Buck变换器，重点分析了动态漏源电压（VDS）和负载电流（IL）对栅极氧化层可靠性的影响，旨在建立有效的SiC器件栅极可靠性评估方法，为高压功率器件的应用提供理论支撑。
解读: SiC MOSFET是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩提升功率密度与效率的核心器件。栅极氧化层可靠性直接关系到产品在复杂工况下的长期寿命。本文提出的动态应力评估方法对于阳光电源在器件选型、驱动电路优化以及功率模块的寿命预测具有重要指导意义。建议研发团队将此研究成果应...
一种基于双闭环自调节有源栅极驱动器的过冲与开关损耗最优折中控制策略
A Novel Control Strategy for Optimal Tradeoff between Overshoot and Switching Loss Based on Double Closed-Loop Self-Regulating Active Gate Driver
Xinbo Chen · Han Peng · Shijie Song · Qiaoling Tong 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
在碳化硅（SiC）MOSFET关断过程中，电压过冲的抑制往往伴随着开关损耗的增加。现有有源栅极驱动器（AGD）难以在不同工况下实现两者的最优平衡。本文提出一种双闭环自调节有源栅极驱动策略，旨在实现过冲与开关损耗的动态最优折中。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有重要价值。随着公司组串式逆变器和PowerTitan系列储能PCS向高功率密度、高效率方向演进，SiC器件的应用日益广泛。该自调节有源栅极驱动技术能有效解决SiC在高频开关下的电压尖峰问题，在保证可靠性的前提下进一步提升系统效率。建议研发团队在下一代高压储能变流器及大...
具有可调中间态的P型三值逻辑MOSFET
P-Type Ternary Logic MOSFET With Tunable Middle State Using Bidirectional Threshold Switching
Jeong-A Han · Jung-Woo Lee · Joon-Kyu Han · Do-Wan Kim 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2024年11月
本文展示了一种 p 型三值逻辑金属氧化物半导体场效应晶体管（P - TMOS），它是此前报道的 n 型三值逻辑金属氧化物半导体场效应晶体管（N - TMOS）的互补器件，而互补标准三值反相器的构建一直缺少该器件。P - TMOS 由一个 PMOS 和一个 n 型阈值开关（TS）串联组成。虽然 PMOS 决定了三值逻辑器件的类型，但 TS 尽管是 n 型器件，却同时具备 n 型和 p 型特性，使其具有双向性，并在三值逻辑中拥有可调节的中间状态。这种可调节的中间状态对于平衡噪声容限和控制功耗 - 延...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项P型三态逻辑MOSFET技术为我们的核心产品带来了值得关注的创新方向。该技术通过PMOS与n型阈值开关的串联结构，实现了可调谐的中间态，补全了三态逻辑互补体系，这对我们的光伏逆变器和储能系统的控制电路优化具有潜在应用价值。 在光伏逆变器领域，三态逻辑器件可为功率开关控...
一种用于串联SiC MOSFET主动电压平衡的耦合电感改进型RC缓冲电路
A Modified RC Snubber With Coupled Inductor for Active Voltage Balancing of Series-Connected SiC MOSFETs
Chengmin Li · Saizhen Chen · Haoze Luo · Chushan Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
SiC MOSFET串联是提升器件阻断电压的有效方案，但动态电压平衡是其面临的核心挑战。本文提出了一种简单、快速且经济的动态电压平衡电路，通过耦合电感改进型RC缓冲器，有效抑制了串联SiC MOSFET间的电压不平衡问题。
解读: 该技术对阳光电源的高压组串式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要意义。随着光伏系统向1500V甚至更高电压等级演进，SiC器件的应用日益广泛。通过该改进型RC缓冲电路，可有效解决多管串联时的动态均压难题，提升系统在高压工况下的可靠性，降低对器件筛选一致性的严苛要求，从而降低系统...
通过在漂移区考虑3C-SiC夹层对4H-SiC功率MOSFET双极性退化建模
Modeling of Bipolar Degradations in 4H-SiC Power MOSFET Devices by a 3C-SiC Inclusive Layer Consideration in the Drift Region
Amel Lachichi · Philip Mawby · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
4H-SiC功率器件的可靠性不仅取决于封装，还受材料缺陷影响。双极性退化是制约高功率MOSFET发展的关键缺陷，主要由六方SiC晶体内的肖克利堆垛层错（SFs）引起。本文通过引入3C-SiC夹层模型，深入分析了该缺陷对器件性能的影响。
解读: SiC器件是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩提升功率密度和效率的核心。双极性退化直接影响SiC MOSFET的长期运行寿命与可靠性。该研究提出的建模方法有助于研发团队在器件选型与模块设计阶段，更精准地评估SiC芯片在复杂工况下的退化风险。建议将此模型应用于高压SiC...
一种新型双Buck-Boost无变压器单相并网逆变器
A Novel Dual Buck and Boost Transformer-Less Single-Phase Grid-Tied Inverter
Houqing Wang · Weimin Wu · Jihong Zhu · Eftichios Koutroulis 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
传统单直流源双Buck-Boost逆变器（DBBI-SIDS）具有高效率、低电容需求及无漏电流等优点，但其主电流流经两个电容，影响了器件寿命。本文提出了一种改进型DBBI-SIDS拓扑，通过增加两个MOSFET开关，有效优化了电流路径，提升了系统的整体可靠性。
解读: 该拓扑针对单相并网逆变器（如阳光电源户用组串式逆变器系列）的核心痛点——电容寿命与漏电流进行了优化。通过改进电流路径，该技术方案能够显著提升户用逆变器的长期运行可靠性，降低维护成本。建议研发团队评估该拓扑在提升功率密度方面的潜力，并结合SiC或GaN宽禁带半导体器件进行仿真验证，以进一步优化阳光电源...
SiC MOSFET体二极管温度相关反向恢复特性用于半桥开关损耗评估
Temperature-Dependent Reverse Recovery Characterization of SiC MOSFETs Body Diode for Switching Loss Estimation in a Half-Bridge
Debiprasad Nayak · Ravi Kumar Yakala · Manish Kumar · Sumit Kumar Pramanick · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
在硬开关MOSFET变换器中，开通损耗是总开关损耗的主要部分。在半桥配置中，随着结温升高，互补MOSFET体二极管的反向恢复效应会导致开通损耗进一步增加。在设计初期准确评估不同工况下的开关损耗对于优化变换器效率和热管理至关重要。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心产品线，如组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统。随着公司产品向高功率密度和高效率演进，SiC MOSFET已成为提升逆变器效率的关键。该文献提出的温度相关损耗评估模型，能显著提升研发阶段对SiC功率模块热设计和效率预测的精度，有助于优化散...
栅极开关引起的SiC MOSFET阈值电压漂移的物理机制解释
A Physical Explanation of Threshold Voltage Drift of SiC MOSFET Induced by Gate Switching
Huaping Jiang · Xiaowei Qi · Guanqun Qiu · Xiaohan Zhong 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
碳化硅（SiC）MOSFET是下一代电力电子设备的核心。然而，阈值电压的不稳定性限制了其广泛应用。虽然已有关于静态和动态栅极应力下阈值电压漂移的报道，但其背后的物理机制仍需进一步揭示。
解读: SiC MOSFET是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩提升功率密度与转换效率的关键器件。阈值电压漂移直接影响器件的开关损耗、并联均流及长期可靠性。该研究揭示的动态栅极应力机制，对公司优化驱动电路设计、提升功率模块在复杂工况下的寿命预测能力具有重要指导意义。建议研发团...
1200V沟槽型SiC MOSFET重复雪崩应力下的失效机理研究
Investigation of Failure Mechanisms of 1200 V Rated Trench SiC MOSFETs Under Repetitive Avalanche Stress
Xiaochuan Deng · Wei Huang · Xu Li · Xuan Li 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
本文通过实验研究了非对称沟槽（AT）和双沟槽（DT）结构碳化硅（SiC）MOSFET的重复雪崩耐受能力。研究揭示了不同结构的失效机理：AT-MOSFET主要表现为热诱导疲劳或场氧化层击穿，而DT-MOSFET则表现为电场诱导的栅氧化层退化或击穿。
解读: SiC MOSFET是阳光电源组串式逆变器及PowerTitan系列储能PCS实现高功率密度和高效率的核心器件。1200V SiC器件在复杂工况下的雪崩耐受能力直接决定了系统的可靠性。本文揭示的AT与DT结构失效机理，对阳光电源在器件选型、驱动电路保护设计及功率模块封装优化具有重要指导意义。建议研发...
单门极驱动SiC MOSFET串联堆叠的短路特性及其强抗短路能力改进研究
Short-Circuit Characteristic of Single Gate Driven SiC MOSFET Stack and Its Improvement With Strong Antishort Circuit Fault Capabilities
Rui Wang · Asger Bjorn Jorgensen · Hongbo Zhao · Stig Munk-Nielsen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
本文研究了单门极驱动串联功率器件堆叠的短路特性，指出其具备过流限制潜力。在此基础上，提出了一种改进的单门极驱动SiC MOSFET方案，显著增强了系统的抗短路故障能力，为高压功率变换应用提供了紧凑且低成本的解决方案。
解读: 该技术对阳光电源的高压组串式逆变器及PowerTitan系列储能系统具有重要价值。随着光伏系统电压等级向1500V甚至更高迈进，SiC器件的应用日益广泛。该研究提出的单门极驱动串联堆叠技术，不仅能降低高压变换器的成本和体积，还能通过改进的短路保护策略提升系统可靠性。建议研发团队关注该拓扑在大型地面电...
用于低温等离子体射流的单开关无变压器电源——3.3 kV SiC MOSFET的应用机遇
Single-Switch Transformer-Less Power Supply for Low Temperature Plasma Jet – 3.3 kV SiC MOSFET Opportunities
David Florez · Hubert Piquet · Eric Bru · Rafael Diez · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
本文提出了一种无需高压变压器的简单功率变换器，用于驱动基于介质阻挡放电的等离子体射流。该变换器采用单开关脉冲电流模式，由低压直流源供电，能够向等离子体负载输出高电流幅值的超短脉冲。研究重点探讨了3.3 kV SiC MOSFET在高压脉冲应用中的性能优势。
解读: 该文献探讨的3.3 kV SiC MOSFET技术在超短脉冲高压应用中的表现，对阳光电源的功率器件选型具有参考价值。虽然等离子体电源非公司核心业务，但该拓扑中对高压SiC器件的驱动与保护策略，可迁移至公司高压组串式逆变器或大型储能系统（如PowerTitan系列）的辅助电源设计中。随着宽禁带半导体电...
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