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碳化硅MOSFET中分裂栅结构对单粒子栅氧损伤的影响
Effect of Split-Gate Structure in SiC MOSFET on Single-Event Gate Oxide Damage
Leshan Qiu · Yun Bai · Yan Chen · Yiping Xiao 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年2月
本研究设计了一种碳化硅(SiC)分裂栅金属氧化物半导体场效应晶体管(SG - MOSFET),以评估分裂栅(SG)结构对重离子辐照下单事件栅氧化层损伤的影响。通过氪($^{84}$Kr$^{+18}$)离子辐照实验与传统金属氧化物半导体场效应晶体管(C - MOSFET)进行比较,结果表明,SG - MOSFET在单事件漏电流(SELC)退化方面没有显著改善。然而,在漏极偏置为100 V的条件下进行辐照后,SG - MOSFET在辐照后栅极应力(PIGS)测试中达到电流限制时的栅极偏置增加了约6...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项关于SiC MOSFET分栅结构抗单粒子辐射损伤的研究具有重要的战略参考价值。SiC MOSFET作为光伏逆变器和储能变流器的核心功率器件,其可靠性直接影响系统的长期稳定运行,尤其在航空航天、高海拔或强辐射环境应用场景中。 研究表明,分栅结构(SG-MOSFET)能够...
串联SiC MOSFET在高频快速开关下的非均匀电压均衡方法
Non-Uniform Voltage Balancing Methods for Series-Connected SiC MOSFETs in High-Frequency Fast Switching
Yixin Shi · Dingmeng Guo · Xiaoning Zhang · Yaogong Wang 等6人 · IET Power Electronics · 2025年5月 · Vol.18
针对传统无源均衡方法在串联碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管(SiC-MOSFET)电路中难以实现均匀电压均衡的问题,提出一种基于负载侧的非均匀电阻-电容-二极管(NRCD)均衡方法。该方法考虑驱动电路寄生参数的影响,通过计算各SiC-MOSFET的均衡电容值,实现电路电压均衡的最优匹配,有效提升高频快速开关条件下的电压均衡性能。
解读: 该非均匀电压均衡技术对阳光电源高压大功率产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和SG系列1500V光伏逆变器中,串联SiC MOSFET是实现高电压等级的关键方案,但传统均压方法难以应对高频快速开关工况。该研究提出的NRCD方法通过优化各器件均衡电容值,可有效改善PowerTitan等大型储能系...
基于无源开通延迟时间积分器的中压SiC MOSFET在线高精度结温测量
High-Accuracy Online Junction Temperature Measurement of Medium-Voltage SiC MOSFETs Based on Passive Turn-On Delay Time Integrator
作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本信函介绍了一种基于无源导通延迟时间($t_{d,on}$)积分器的新型非侵入式高精度中压碳化硅(SiC)金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管(MOSFET)在线结温($T_j$)测量方法。与以往研究不同,所提出的基于无源$t_{d,on}$积分器的方法无需使用大栅极电阻即可实现高精度的在线$T_j$测量。此外,该方法倾向于跟踪多芯片功率模块中所有芯片的最高$T_j$。最后,在自主研发的 3.3 kV 半桥 SiC MOSFET 模块上进行的实验验证了所提方法的有效性。实验结果表明,所提方法...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于被动开通延迟时间积分器的中压SiC MOSFET结温在线测量技术具有重要的应用价值。在我们的光伏逆变器和储能变流器产品中,功率器件的热管理一直是影响系统可靠性和寿命的关键因素,特别是随着3.3kV及以上中压SiC器件在1500V光伏系统和中压储能系统中的广泛应用。 ...
SiC功率MOSFET中单粒子烧毁的热动力学
Thermal Dynamic of Single-Event Burnout in SiC Power MOSFETs
Yiping Xiao · Chaoming Liu · Leshan Qiu · Mingzheng Wang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年9月
单粒子烧毁(SEB)在碳化硅(SiC)金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)应用于航空航天环境时对其构成了重大威胁,通过离子诱发的热失控效应导致器件永久性功能失效以及系统层面的风险。然而,目前对于详细的热响应过程和触发机制仍缺乏充分的了解。在本研究中,采用了一种新颖的限流方法来研究SiC MOSFET的SEB损伤演化过程和机制。实验结果表明,SEB事件可分为三个不同阶段:首先是p - n结处的初始损伤,随后损伤转移至源极金属/SiC拐角处,在此处晶格共晶引发p - n结退化加剧,最后当n ...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项关于SiC功率MOSFET单粒子烧毁(SEB)的研究具有重要的技术参考价值。尽管该研究聚焦于航空航天环境下的辐射效应,但其揭示的热失控机理对我们在地面应用中提升SiC器件可靠性同样具有启发意义。 当前,阳光电源在光伏逆变器和储能变流器中已大规模应用SiC功率器件,以实...
SiC MOSFET配SiC肖特基二极管半桥配置串扰诱导栅源电压峰值精确预测的改进模型
Improved Model for Crosstalk-Induced Voltage Peaks Prediction
Manish Mandal · Shamibrota Kishore Roy · Kaushik Basu · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
SiC MOSFET快速开关瞬态降低开关损耗但产生高dV/dt。有源器件导通时高dV/dt增加互补器件栅源电压可能导致误导通产生正串扰,关断时栅源电压降低导致负串扰。负栅压(NGV)可限制正串扰峰值低于阈值但可能加剧负串扰峰值超出安全范围影响SiC MOSFET可靠性。提出改进模型精确预测SiC MOSFET串扰诱导栅源电压峰值,采用SiC肖特基二极管避免MOSFET体二极管反向恢复。除建模非线性电容、寄生电感和时变dV/dt外,结合详细沟道电流模型和PCB寄生电容增强预测有源器件漏源电压梯度和...
解读: 该SiC串扰预测模型技术对阳光电源SiC功率模块设计有重要应用价值。改进模型可应用于ST储能变流器和SG光伏逆变器的SiC半桥设计,优化NGV和栅极电阻选择以抑制串扰并避免误导通。该技术对PowerTitan大型储能系统SiC功率模块的可靠性设计和PCB布局优化有指导意义。精确的串扰预测对阳光电源S...
全垂直式GaN-on-SiC沟槽MOSFET
Fully-Vertical GaN-on-SiC Trench MOSFETs
Jialun Li · Renqiang Zhu · Ka Ming Wong · Kei May Lau · IEEE Electron Device Letters · 2024年12月
本文首次展示了由导电 AlGaN 缓冲层实现的全垂直型碳化硅基氮化镓沟槽金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。该器件展现出良好的导通状态性能,包括 2.43 kA/cm² 的最大漏极电流密度和 5 V 的高阈值电压。在低 <inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> <tex-math notation="LaTeX">$...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项全垂直GaN-on-SiC沟槽MOSFET技术具有重要的战略意义。该器件实现了2.43 kA/cm²的高电流密度和5V的高阈值电压,这对于我们的光伏逆变器和储能变流器产品具有直接价值。高阈值电压意味着更强的抗干扰能力和更高的系统可靠性,这在大功率应用场景中至关重要。 ...
碳化硅功率MOSFET中激光诱导单粒子效应的研究
Study of Laser-Induced Single Event Effects in SiC Power MOSFETs
Haoming Wang · Chao Peng · Zhifeng Lei · Zhangang Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年4月
本文通过激光辐照研究了碳化硅(SiC)功率金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管(MOSFET)的单粒子效应(SEE)。在脉冲激光双光子吸收(TPA)条件下,观察到了单粒子烧毁(SEB)和漏电流增加现象。获得了对应不同偏置电压的单粒子效应能量阈值。提出了一种改进的等效线性能量转移(ELET)模型,用于关联碳化硅MOSFET中激光诱导的单粒子效应和重离子诱导的单粒子效应。实验结果表明,当激光能量超过42纳焦时,改进模型得到的等效线性能量转移值与重离子实验得到的线性能量转移(LET)值之间的误差低...
解读: 作为全球领先的新能源设备供应商,阳光电源在光伏逆变器和储能系统中大量采用SiC功率MOSFET以提升系统效率和功率密度。该论文针对SiC器件单粒子效应的激光测试方法研究,对我们产品的可靠性验证具有重要战略意义。 从业务应用角度看,单粒子效应是影响功率器件长期可靠性的关键因素,尤其在高海拔光伏电站、...
基于栅源电压差的并联SiC MOSFET瞬态电流均流方法
Transient Current Sharing Method for Parallel SiC MOSFETs Based on Gate-Source Voltage Difference
Hao Pan · Haichuan Zhou · Zhen Wang · Yufeng Zhao 等5人 · IET Power Electronics · 2025年4月 · Vol.18
本文建立了数学模型,用于分析和抑制并联SiC MOSFET在开关过程中的瞬态电流不平衡。通过提取与注入栅极电流以调节各器件间的栅源电压差异,所提出的控制策略显著降低了瞬态不平衡电流,有效实现了动态电流均分,提升了并联器件的电流共享性能,同时降低了设备过流风险。
解读: 该并联SiC MOSFET瞬态电流均流技术对阳光电源的大功率产品具有重要应用价值。可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中的高功率密度模块设计,特别是1500V系统中的并联SiC器件应用场景。通过优化栅极驱动控制策略,有效解决了大功率产品中并联器件的动态电流分配问题,提升了系统可靠性。这...
基于硬件闭环控制的有源栅极驱动器用于具有开尔文源极连接的SiC MOSFET串扰抑制
The Active Gate Driver Based on Hardware Closed-Loop Control for Crosstalk Suppression of SiC MOSFETs With Kelvin-Source Connection
Mingkai Cui · Lei Chen · Yulong Pei · Feng Chai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
基于开尔文源极连接的碳化硅(SiC)金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)在基于桥式配置电路的功率变换器中得到了广泛应用,但串扰会显著影响其可靠性并限制其应用潜力。针对这一问题,本文提出了一种基于硬件闭环控制的有源栅极驱动器(AGD)。设计了一种简单的硬件闭环控制器来调节碳化硅MOSFET的栅源电压。一方面,闭环结构可以在线降低串扰峰值电压。另一方面,由于闭环结构能够确保栅源电压收敛,因此可以采用更高的驱动电压来缩短开关时间和降低功率损耗。与传统方法相比,所提出的有源栅极驱动器能够在不增加...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于硬件闭环控制的SiC MOSFET有源栅极驱动技术具有重要的战略价值。在我们的光伏逆变器和储能变流器产品中,SiC器件已成为提升功率密度和效率的核心器件,但桥式拓扑中的串扰问题一直是制约系统可靠性和性能优化的瓶颈。 该技术的核心价值在于通过硬件闭环控制实现了串扰抑...
采用MeV级JFET注入和高效终端结构的高性能10-kV额定175-mΩ 4H-SiC MOSFET
High-Performance 10-kV-Rated, 175-mΩ 4H-SiC MOSFETs With MeV JFET Implantation and Efficient Termination
Lingxu Kong · Sizhe Chen · Na Ren · Manyi Ji 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年6月
本文介绍了高性能 10 kV 额定、175 mΩ 4H - SiC 金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管(MOSFET)的成功研发。该器件的结型场效应晶体管(JFET)设计宽度为 0.8 - 1.2 μm,有源区面积为 0.67 cm²,芯片尺寸为 1 cm²。该器件采用了总长度为 350 μm 的三区结终端扩展(3 - JTE)结构,展现出超过 12 kV 的卓越阻断性能。高压碳化硅(SiC)MOSFET 设计中的一个关键挑战是平衡缩小 JFET 宽度($W_{JFET}$)——这对于降低...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项10kV级SiC MOSFET技术突破具有重要的战略价值。该器件实现了175mΩ的超低导通电阻和12kV以上的阻断性能,这对我们在光伏逆变器和储能系统中追求更高功率密度和效率的目标高度契合。 在光伏逆变器应用中,10kV级器件可支持更高的直流母线电压(如1500V系统...
用于高压应用中串联SiC-MOSFET的单门极驱动与非隔离供电技术
Single-Gate Driving and Nonisolated Power Supply Technology for Series SiC-MOSFETs in High-Voltage Applications
Yu Xiao · Zhixing He · Zongjian Li · Biao Liu 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月
串联碳化硅(SiC)MOSFET在简化高压变流器拓扑与控制方面具有显著优势,但其门极信号传输与驱动电源仍面临高隔离要求和信号串扰难题。本文提出一种基于级联自举电路的非隔离门极驱动拓扑,仅需一个非隔离电源和单一门极信号即可驱动多个串联器件,有效降低系统复杂度。门极信号路径采用光耦隔离,避免了信号串扰;同时引入缓冲电路,在开通过程中实现电压钳位与电容电压自动均压。通过构建6 kV至24 V的四管串联反激变换器实验平台验证了该拓扑的可行性,实验结果表明其在6.05 kV输入、32 kHz开关频率下可稳...
解读: 该单门极驱动与非隔离供电技术对阳光电源高压产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和1500V光伏逆变器中,串联SiC-MOSFET可简化多电平拓扑设计,该技术通过级联自举电路实现单信号驱动多器件,显著降低隔离驱动电源数量和成本,同时光耦隔离方案有效解决高压应用中的信号串扰问题。对PowerTi...
基于SiC的C波段β-Ga₂O₃射频功率MOSFET实现高输出功率密度与低微波噪声系数
C-Band β-Ga₂O₃-on-SiC RF Power MOSFETs With High Output Power Density and Low Microwave Noise Figure
作者未知 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年1月
在这封信中,我们表明,通过采用重掺杂沟道以降低沟道电阻,并使用高导热性的碳化硅(SiC)衬底来增强散热,基于碳化硅衬底的β - Ga₂O₃射频(RF)功率金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管(MOSFET)能够在C波段应用中实现高输出功率密度(${P}_{\text {out}}$)。通过这些措施,基于碳化硅衬底的β - Ga₂O₃射频MOSFET展现出730 mA/mm的漏极电流密度(${I}_{\text {D}}$)和81 mS/mm的峰值跨导($g_m$)。因此,其截止频率(${f}...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项β-Ga₂O₃射频功率MOSFET技术虽然聚焦于C波段高频应用,但其底层技术突破对我们的核心业务具有重要启示意义。 该研究通过重掺杂沟道降低通态电阻和采用高导热SiC基板抑制自热效应的技术路径,与我们在光伏逆变器和储能变流器中面临的功率密度提升和热管理挑战高度契合。特...
大功率双面冷却模块中大面积SiC MOSFET的电热分析
Electrothermal Analysis of a Double-Side Cooling Power Module With Large-Area SiC MOSFETs
Yi Jiang · Cancan Li · Liming Che · Yizhuo Dong 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2024年11月
与传统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)的芯片面积通常较小。大面积(10×10 毫米)碳化硅 MOSFET 的性能有待研究。本文对大面积碳化硅 MOSFET 与常规尺寸(5×5 毫米)碳化硅 MOSFET 并联时的电热特性进行了分析。结果表明,与常规尺寸芯片相比,大面积芯片优化了封装参数,减轻了电流不平衡问题,并且在双面冷却(DSC)模块中具有更好的热性能。制作了采用大面积芯片的 SOT - 227 模块,并对该模块的...
解读: 从阳光电源的业务角度分析,这项关于大面积SiC MOSFET双面冷却功率模块的研究具有重要的战略价值。SiC功率器件是我们光伏逆变器和储能变流器的核心部件,直接影响系统的功率密度、效率和可靠性。 该研究提出的10×10mm大面积SiC MOSFET相比传统5×5mm芯片并联方案,在多个维度展现出显...
平面型与沟槽型SiC MOSFET偏置温度不稳定性恢复特性的综合研究
Comprehensive Investigations on Recovery Characteristics of Bias Temperature Instability in Planar and Trench SiC MOSFETs
Kaiwei Li · Pengju Sun · Xinghao Zhou · Lan Chen 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月
栅氧退化引起的偏置温度不稳定性(BTI)是碳化硅(SiC)金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)最关键的可靠性问题之一。现有BTI恢复研究尚不够全面。本文系统研究了平面型与沟槽型SiC MOSFET中直流与交流BTI的恢复特性。结果表明,无论器件栅结构如何,短路应力均可实现BTI的有效恢复,且短路能量越大,恢复能力越强。但过强的短路应力更易在平面栅器件中引发额外阈值电压漂移。进一步比较短路应力与负栅压加高温两种恢复方式后的阈值电压再漂移,发现短路应力具有更优的恢复效果。该结果对抑制阈值...
解读: 该研究揭示的SiC MOSFET偏置温度不稳定性恢复机制对阳光电源功率器件应用具有重要价值。研究发现短路应力可有效恢复BTI引起的阈值电压漂移,且恢复效果优于负栅压加高温方式,这为ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中SiC器件的可靠性设计提供了新思路。针对平面栅器件在强短路应力下易产生额外漂移的...
商用1.2-kV碳化硅MOSFET烧入技术的分析与优化
Analysis and Optimization of Burn-In Techniques for Screening Commercial 1.2-kV SiC MOSFETs
Limeng Shi · Hengyu Yu · Michael Jin · Jiashu Qian 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年12月
老化测试技术是一种成熟的筛选方法,旨在消除碳化硅(SiC)金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管(MOSFET)栅极氧化物中的早期故障。尽管该技术应用广泛,但优化老化测试技术以提高其效率和可行性仍是一项重大挑战。本研究对经过老化测试后的商用1.2 kV SiC平面MOSFET的性能进行了研究,重点关注阈值电压(<inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org...
解读: 作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商,阳光电源在产品中大量使用1.2kV SiC MOSFET作为核心功率器件。该论文针对SiC MOSFET老化筛选技术的优化研究,对提升我司产品可靠性和降低制造成本具有重要战略意义。 从业务价值角度,该研究直击SiC器件早期失效筛选的核心痛点。传统burn-...
具有定位功能的SiC MOSFET宽温度范围高精度导通电压测量方法
High Accuracy and Wide Temperature Range Converter-level On-State Voltage Measurement With Localization Function for SiC MOSFETs
作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
状态监测技术可通过实时监测设备的退化过程并实施预测性维护,显著提高系统可靠性。截至目前,导通状态电压是碳化硅(SiC)金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管(MOSFET)最实用的健康监测指标,而其在线提取技术是当前研究面临的一项挑战。现有的变流器级导通状态电压测量电路无法在较宽的温度范围内很好地保持低误差,且无法单独测量每个半导体的导通状态电压。为解决这些局限性,本文提出了一种具有定位功能的宽温度范围、高精度变流器级碳化硅 MOSFET 导通状态电压测量方法。首先,阐述了该方法在单相逆变器中...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项针对SiC MOSFET的导通压降在线监测技术具有重要的战略价值。作为核心功率器件,SiC MOSFET在我们的光伏逆变器和储能变流器中大量应用,其健康状态直接影响系统可靠性和运维成本。 该技术的核心创新在于实现了宽温域(25-100°C)下的高精度测量(误差≈0.0...
理解平面SiC功率MOSFET在雪崩击穿后第三象限工作期间反向导通电压正向偏移的机制
Toward Understanding the Positive Shift of Reverse Turn-on Voltage in the Third Quadrant Operation in Planar SiC Power MOSFETs After Avalanche Breakdown
Wei-Cheng Lin · Yu-Sheng Hsiao · Chen Sung · Chu Thị Bích Ngọc 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年2月
本研究探讨了平面SiC功率MOSFET在超过雪崩击穿条件的高漏极偏压下第三象限特性的稳定性。通过实验测量与TCAD仿真,分析了第三象限运行中反向导通电压(Vrev,on)正向漂移的机理。当漏极偏压从1500 V增至1620 V时,观察到阈值电压(VTH)明显负向漂移,同时Vrev,on出现正向漂移。TCAD仿真表明,该现象源于p阱区高电场引发的碰撞电离效应。进一步引入位于SiO2/SiC界面附近栅氧化层中的正固定电荷作为空穴陷阱后,仿真结果与实验一致。结果表明,雪崩击穿以上高漏压导致的空穴俘获会...
解读: 该研究揭示的SiC MOSFET雪崩击穿后第三象限特性退化机理,对阳光电源功率器件应用具有重要价值。在ST储能变流器和SG光伏逆变器中,SiC MOSFET常工作在硬开关和体二极管续流模式,第三象限反向导通特性直接影响系统效率和可靠性。研究指出的栅氧界面空穴俘获导致Vrev,on正漂移现象,为优化器...
900-V硅基与碳化硅MOSFET单粒子烧毁性能在14-MeV中子辐照下的比较
Comparison of 14-MeV Neutron-Induced Damage in Si and SiC Power MOSFETs
Chao Peng · Hong Zhang · Zhangang Zhang · Teng Ma 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年7月
利用14 MeV中子辐照对900 V硅(Si)和碳化硅(SiC)MOSFET的单粒子烧毁(SEB)性能进行了比较。当Si MOSFET偏置在额定电压的83%时观察到了SEB现象,而SiC MOSFET偏置在额定电压的94%时未发生SEB。对于900 V级功率MOSFET,平面SiC器件似乎比Si平面超结器件具有更强的抗SEB能力。获得了14 MeV中子核反应在Si和SiC器件中产生的次级离子的线性能量转移(LET)值和射程。在SiC器件中,14 MeV中子诱发的次级离子的最大LET值可达9.85...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项关于14-MeV中子辐照下Si与SiC功率MOSFET单粒子烧毁(SEB)性能对比的研究具有重要的战略参考价值。 在光伏逆变器和储能系统的核心功率模块中,MOSFET器件的可靠性直接影响系统的长期稳定运行。研究表明,在900V等级的功率器件中,SiC MOSFET在9...
SiC MOSFET中动态开关应力的解耦效应
Decoupling Effects for Dynamic Switching Stress in SiC MOSFETs
Alexis A. Gómez · Juan R. García-Meré · Alberto Rodríguez · Juan Rodríguez 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月
本研究依据行业准则,对经过各种动态测试的碳化硅(SiC)金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管(MOSFET)的阈值电压(<italic xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">V<sub>th</sub></i>)退化情况进行了对比分析。为确保对比的公平性,采用了定制的实验装置。观察到的退化结果显示,其会因是否施加高电压、驱动条件或开关事件的发生情况而有...
解读: 该SiC MOSFET动态应力解耦研究对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的功率器件设计具有重要指导意义。研究揭示的高频开关下热-电场耦合导致Vth退化机制,可直接应用于PowerTitan大型储能系统中SiC模块的热管理优化和开关频率设计。通过解耦分析电场应力与热应力的独立影响,可改进...
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...
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