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宽温应用下1.2kV SiC功率MOSFET与Si IGBT动态性能温度依赖性对比研究
Temperature Dependence of Dynamic Performance Characterization of 1.2-kV SiC Power mosfets Compared With Si IGBTs for Wide Temperature Applications
Jinwei Qi · Xu Yang · Xin Li · Kai Tian 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年9月
本文研究了1.2kV SiC MOSFET在宽温条件下的动态性能，并与Si IGBT进行了对比。由于SiC材料的优越性，其在实现高功率密度和高效率转换方面具有巨大潜力。研究极端温度下的开关特性对于保障电力转换系统的安全与持续运行至关重要。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心功率变换技术。随着公司在组串式逆变器、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，理解SiC在极端温度下的动态特性对于优化驱动电路设计、提升系统热管理能力及可靠性至关重要。建议研发团队利用该研究结论，完善SiC模块的选型标准及驱动参...
一种基于电热交互与线性模式电流响应的高灵敏度功率MOSFET在线结温提取方法
A High-Sensitive Online Tj Extracting Method Based on Electrothermal Interaction and Linear-Mode Current Response for Power MOSFET Devices
Fengtao Yang · Laili Wang · Xiaoliang She · Zizhen Cheng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
准确的在线结温（Tj）提取对功率MOSFET的可靠性与健康管理至关重要。然而，碳化硅（SiC）功率MOSFET的温度敏感电参数灵敏度较低，限制了提取精度并提高了测量电路的带宽要求。本文提出了一种基于电热交互与线性模式电流响应的高灵敏度在线结温提取方法，有效解决了上述挑战。
解读: 该技术对阳光电源的SiC功率模块应用至关重要。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器件，结温的精确监测直接决定了功率模块的寿命预测与过温保护策略。该方法通过线性模式电流响应提升灵敏度，有助于优化逆变器及PCS的散热设计与热管理算法，从而提升...
具有共源电感和开尔文源极连接的SiC MOSFET开关特性分析与应用评估
Switching Characteristic Analysis and Application Assessment of SiC MOSFET With Common Source Inductance and Kelvin Source Connection
Yang Li · Yan Zhang · Yuan Gao · Sixing Du 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
本文对比分析了TO-247-3（共源电感）和TO-247-4（开尔文连接）封装SiC MOSFET的开关特性。研究指出，由于封装差异，采用传统测试电路会导致评估偏差和设计误导。文章深入探讨了两种封装下的栅极特性差异，为电力电子变换器的精确设计提供了理论依据。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线（如组串式光伏逆变器、PowerTitan储能变流器及电动汽车充电桩）具有极高的参考价值。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。TO-247-4封装通过开尔文连接有效降低了共源电感对开关速度的限制，能显著提升逆变器效率并降低开关损耗。建议研发团队...
功率MOSFET体二极管开关性能与鲁棒性分析：技术评估
An Analysis of the Switching Performance and Robustness of Power MOSFETs Body Diodes: A Technology Evaluation
Saeed Jahdi · Olayiwola Alatise · Roozbeh Bonyadi · Petros Alexakis 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年5月
本文探讨了1.2kV SiC MOSFET、硅功率MOSFET及900V CoolMOS体二极管在不同温度下的开关损耗与电热鲁棒性权衡。研究发现，所有器件的动态雪崩击穿最大正向电流均随电源电压和温度升高而降低，其中CoolMOS表现出最高的闩锁电流。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线具有重要指导意义。随着公司在组串式逆变器和PowerTitan系列储能系统中大规模应用SiC MOSFET及高压CoolMOS，体二极管的动态雪崩鲁棒性直接影响系统在极端工况下的可靠性。建议研发团队在功率模块选型及驱动电路设计时，充分考虑温度对雪崩电流的影响，优化死区时间...
基于10kV SiC MOSFET的固态变压器三相有源前端变换器系统
A Three-Phase Active-Front-End Converter System Enabled by 10-kV SiC MOSFETs Aimed at a Solid-State Transformer Application
Anup Anurag · Sayan Acharya · Nithin Kolli · Subhashish Bhattacharya 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文探讨了高压碳化硅（SiC）器件在固态变压器中的应用。通过使用10kV SiC MOSFET，可省去复杂的多电平级联结构，简化三相两电平电压源变换器系统，从而提升系统的可靠性与控制简便性。
解读: 该技术对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。10kV SiC器件的应用有望简化高压侧变换器拓扑，减少级联模块数量，从而降低系统复杂度和故障率，提升功率密度。建议研发团队关注超高压SiC器件的封装散热及驱动保护技术，探索其在兆瓦级光储系统中的应用潜力，以...
关于最先进1200V双沟槽SiC MOSFET短路失效机理的深入研究
An In-Depth Investigation Into Short-Circuit Failure Mechanisms of State-of-the-Art 1200 V Double Trench SiC MOSFETs
Xuan Li · Yifan Wu · Zhao Qi · Zhen Fu 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文全面研究了1200V增强型双沟槽结构SiC MOSFET（RDT-MOS）的短路能力，分析了在不同直流母线电压和栅极驱动电压下的最大短路时间和能量，并深入探讨了其失效机理。
解读: 随着阳光电源在光伏逆变器（如SG系列组串式逆变器）和储能系统（如PowerTitan系列）中大规模应用SiC功率器件以提升功率密度和转换效率，该研究对提升产品可靠性至关重要。双沟槽SiC MOSFET的短路耐受能力直接影响逆变器在电网故障或负载短路时的保护策略。建议研发团队参考该失效机理，优化驱动电...
碳化硅MOSFET瞬态解析建模方法简要综述
A Brief Review of SiC MOSFET Transient Analytical Modeling Methods: Principles, Current Status, and Parameters Modeling
Lina Wang · Zezhuo Yuan · Junming Chang · Zaiqia Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
在评估和优化半导体器件开关瞬态性能领域，解析建模方法因其简单、直观和实际适用性等优点而受到越来越多的关注。与相同功率等级的硅基功率器件相比，碳化硅（SiC）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）的开关速度更快，这使得其开关瞬态过程对电路中寄生参数的影响极为敏感。这导致出现更复杂的瞬态特性，给 SiC MOSFET 开关瞬态的解析建模带来了挑战。本文综述了现有的用于分析 SiC MOSFET 与二极管对开关瞬态的解析建模方法。介绍了解析建模过程中采用的几种简化措施，并根据简化程度...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于SiC MOSFET开关瞬态分析建模方法的综述论文具有重要的战略参考价值。作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商，阳光电源正处于功率半导体技术从硅基向碳化硅转型的关键阶段，而精确的瞬态建模能力直接关系到产品性能优化和市场竞争力提升。 该论文系统梳理的分段线性模型...
基于分立器件的高温栅极驱动与保护电路开发
Development of a High-Temperature Gate Drive and Protection Circuit Using Discrete Components
Feng Qi · Longya Xu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年4月
本文提出了一种完全由商用高温分立元件构建的碳化硅（SiC）功率MOSFET高温栅极驱动及保护电路。通过与基于绝缘体上硅（SOI）集成电路的商用电路进行对比，评估了成本优势。同时，通过高温功率测试验证了该电路的性能。
解读: 随着阳光电源在组串式光伏逆变器及PowerTitan系列储能系统中对功率密度和效率要求的不断提升，SiC器件的应用已成为核心趋势。该研究提出的高温驱动电路方案，对于解决高功率密度设计中功率模块局部过热导致的驱动失效问题具有重要参考价值。建议研发团队关注该分立器件方案在极端工况下的鲁棒性，探索其在提升...
基于表面势的碳化硅功率MOSFET电路仿真模型
Surface-Potential-Based Silicon Carbide Power MOSFET Model for Circuit Simulation
Michihiro Shintani · Yohei Nakamura · Kazuki Oishi · Masayuki Hiromoto 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年12月
随着电力电子变换器工作频率的提升，对功率器件模型的物理特性准确性提出了更高要求。本文提出了一种基于表面势的碳化硅（SiC）功率MOSFET综合模型，旨在实现更精确的电路仿真，克服了传统模型在描述物理行为方面的局限性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心功率器件选型与驱动优化。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器件以提升功率密度和转换效率，高精度的器件模型对于缩短研发周期、优化开关损耗及电磁兼容（EMC）设计至关重要。建议研发团队将此表面势模型集成至iSol...
基于数据手册参数的半桥MOSFET开关损耗分析建模
Analytical Switching Loss Modeling Based on Datasheet Parameters for mosfets in a Half-Bridge
Daniel Christen · Jurgen Biela · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年4月
现代宽禁带器件（如SiC或GaN）显著降低了开关损耗，引发了对软开关模式必要性的探讨。由于大多数半导体器件仅提供有限的损耗估算信息，在宽运行范围内进行精确损耗评估通常需要大量实验测量。本文提出了一种基于数据手册参数的分析建模方法，旨在简化开关损耗的评估过程。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。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，精确的损耗建模能显著提升产品效率评估的准确性，并缩短研发周期。通过该分析模型，研发团队可在设计阶段快速评估不同SiC器件在宽电压范围下的表现...
用于宽禁带功率模块的石墨嵌入式高性能绝缘金属基板
Graphite-Embedded High-Performance Insulated Metal Substrate for Wide-Bandgap Power Modules
Emre Gurpinar · Shajjad Chowdhury · Burak Ozpineci · Wei Fan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
宽禁带（WBG）半导体器件（如SiC MOSFET）凭借优异的材料特性，能在更小的面积内处理更高功率。然而，WBG转换器功率密度提升导致热管理挑战加剧。本文提出一种石墨嵌入式绝缘金属基板，旨在优化WBG功率模块的散热性能，以应对高功率密度下的热损耗问题。
解读: 该技术对阳光电源的SiC应用至关重要。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演进，SiC MOSFET的热管理成为提升效率与可靠性的核心。石墨嵌入式基板能显著降低热阻，有助于减小逆变器和PCS的体积，提升散热极限。建议研发部门关注该基板在高温高压环境下的长期可靠性，并评...
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...
SiC MOSFET热瞬态测量性能指标研究
Figures-of-Merit Study for Thermal Transient Measurement of SiC MOSFETs
Yi Zhang · Yichi Zhang · Voon Hon Wong · Sven Kalker 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
本文探讨了利用温度敏感电参数（TSEP）进行热瞬态测量（TTM）的方法。针对TTM测量值是否能准确反映功率半导体器件真实温度或热结构的问题，研究了其性能指标，旨在提升SiC MOSFET热特性分析的准确性与可靠性。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器、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，器件的热管理至关重要。本文研究的TTM方法及TSEP技术，可直接指导研发团队对SiC功率模块进行更精确的热结构表征与寿命评估。建议将该研究成果应用于iSolarCloud智能...
基于芯片级串联SiC MOSFET的2.4 kV半桥功率模块设计
Design of a 2.4 kV Half-Bridge Power Module With Chip-Level Series-Connected SiC MOSFETs
Tobias Nieckula Ubostad · Yoganandam Vivekanandham Pushpalatha · Frank Mauseth · Dimosthenis Peftitsis · IET Power Electronics · 2025年5月 · Vol.18
本文介绍了一种由两个芯片级串联连接的碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管（SiC MOSFET）构成的功率模块封装工艺。通过优化芯片布局、互连结构及封装材料，实现了高压条件下良好的电压均衡与热管理性能。该模块无需外部均压电阻即可在2.4 kV工作电压下稳定运行，显著提升了功率密度与开关速度。实验验证了其在高温、高频工况下的可靠性，适用于高效率、高功率密度的电力电子系统。
解读: 该芯片级串联SiC MOSFET功率模块技术对阳光电源高压产品线具有重要应用价值。2.4kV耐压等级可直接应用于ST系列储能变流器和1500V光伏逆变器系统，无需外部均压电阻的设计简化了功率模块外围电路，提升系统可靠性。芯片级串联方案实现的高功率密度与快速开关特性，可优化PowerTitan储能系统...
一种具有钳位功能的GaN器件栅源电压振荡抑制方法
A Suppression Method for Gate-Source Voltage Oscillation With Clamping Function for GaN Devices
Jian Chen · Jianping Xu · Wensheng Song · Quanming Luo 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
由于开关速度极快，氮化镓（GaN）器件比硅MOSFET更容易产生严重的开关振荡。不同于硅和碳化硅器件，GaN器件的栅极电压额定值较低（通常驱动电压为5V，最大额定值仅为6V）。本文提出了一种具有钳位功能的栅极驱动电路，以有效抑制GaN器件的栅源电压振荡，确保其在高速开关过程中的可靠性。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化充电桩产品中对功率密度要求的不断提升，GaN器件的应用成为关键技术趋势。该文献提出的栅极电压钳位技术，直接解决了GaN器件在高速开关过程中因电压过冲导致的栅极击穿风险，对提升阳光电源户用逆变器及电动汽车充电桩产品的可靠性具有重要参考价值。建议研发团队在下一代高频化...
面向中压电机驱动的7-kV 1-MVA碳化硅模块化多电平变换器原型
7-kV 1-MVA SiC-Based Modular Multilevel Converter Prototype for Medium-Voltage Electric Machine Drives
Jianyu Pan · Ziwei Ke · Muneer Al Sabbagh · He Li 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
本文介绍了一款基于1.7-kV碳化硅（SiC）MOSFET的7-kV直流母线、1-MVA、0-1000 Hz模块化多电平变换器（MMC）原型，旨在满足高速中压变频驱动需求。文章详细阐述了子模块、桥臂电感及系统集成的设计方案。
解读: 该研究采用的SiC模块化多电平拓扑（MMC）在高压大功率变流领域具有显著优势。对于阳光电源而言，该技术路线可为公司未来的中压大功率储能变流器（PCS）或大型工业驱动产品提供技术储备。SiC器件的应用能有效提升系统功率密度并降低开关损耗，有助于优化PowerTitan系列等大型储能系统的散热设计与体积...
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...
900 V 10 mΩ SiC MOSFET的精确量热开关损耗测量
Accurate Calorimetric Switching Loss Measurement for 900 V 10 mΩ SiC mosfets
Jon Azurza Anderson · Christoph Gammeter · Lukas Schrittwieser · Johann W. Kolar · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年12月
本文提出并评估了三种精确（±20%）的量热法开关损耗测量方法，相比传统量热法，该方法能以更快的速度（20-25分钟/点）测量硬开关和软开关损耗。文中对开关损耗测量数据的准确性进行了全面分析，为后续开关损耗数据的准确性评估设定了基准。
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 MOSFET以提升功率密度和转换效率，开关损耗的精确评估至关重要。该文献提出的高精度量热测量方法，能够有效解决SiC器件在高频、高压工况下损耗测量误差大的痛点。建议研发团队将其应用于新一代高频功率模块的...
一种用于SiC MOSFET关断延迟检测的新方法及其在在线结温监测中的应用
A Novel Method for Turn-Off Delay Detection in SiC MOSFETs With Application to Online Junction Temperature Monitoring
Xiaohui Lu · Laili Wang · Lei Zhu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
传统的关断延迟检测方法需测量漏源电压（VDS），在电路设计上需兼顾高压摆幅与低压段的精确测量，难度极大。本文提出了一种测量关断延迟时间的新方法，通过简化测量电路，有效解决了高压环境下的信号检测难题，并将其应用于SiC MOSFET的在线结温监测。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统至关重要。随着SiC MOSFET在高效能功率模块中的广泛应用，结温监测是提升系统可靠性与功率密度的核心。该方法无需复杂的VDS高压采样电路，能降低硬件成本并提高在线监测的鲁棒性。建议研发团队将其集成至iSolarCl...
利用开口绕组配置抑制SiC MOSFET驱动的电机过电压
Motor Overvoltage Mitigation on SiC MOSFET Drives Exploiting an Open-End Winding Configuration
Salvatore De Caro · Salvatore Foti · Tommaso Scimone · Antonio Testa 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
由于SiC MOSFET具有极短的开关时间和高开关频率，电力电缆上的电压反射现象对交流电机驱动系统构成严重威胁。传统的RLC抑制网络会增加成本并降低效率。本文提出了一种完全不同的过电压抑制方法，通过采用开口绕组配置来缓解电机端的过电压问题。
解读: 该研究聚焦于SiC器件在高频开关下的电压反射与过电压抑制，这对阳光电源的功率变换技术具有参考价值。虽然阳光电源的核心业务侧重于光伏逆变器和储能PCS，但随着公司在电动汽车充电桩及风电变流器领域的深入，SiC的应用日益广泛。该文提出的开口绕组配置及无源抑制优化思路，可为公司在开发高功率密度、高开关频率...
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