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1.2 kV SiC MOSFET与JBS集成MOSFET高温电学特性对比研究
Comparative Study on High-Temperature Electrical Properties of 1.2 kV SiC MOSFET and JBS-Integrated MOSFET
Zhaoyuan Gu · Mingchao Yang · Yi Yang · Xihao Liu 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
针对4H-SiC MOSFET中寄生PiN体二极管在高温下存在正向压降大、反向恢复特性差的问题，本文研究了集成肖特基势垒二极管（JBS）的MOSFET方案。该方案能有效抑制PiN二极管导通，提升高温运行下的电气性能与可靠性。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心功率器件选型与模块设计。随着公司组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统向更高功率密度和高温环境运行演进，SiC MOSFET的应用已成为提升效率的关键。集成JBS的SiC器件能显著改善体二极管特性，降低开关损耗并提升高温可靠性，这对优化逆变器...
考虑米勒电容分层耗尽的数据手册驱动型SiC MOSFET模型
A Data-Sheet-Driven SiC MOSFET Model Considering Layered Depletion of Miller Capacitance
王乐衡孙凯郑泽东李驰巫以凡毕大强 · 高电压技术 · 2025年2月 · Vol.51
随着碳化硅MOSFET功率器件的广泛应用，亟需高精度、高收敛性的电路仿真模型。针对现有模型在米勒电容低电压区域建模误差大、电流-电压特性准确性不足的问题，提出一种考虑米勒电容分层耗尽特性的数据手册驱动型SiC MOSFET模型。通过修正电流源表达式提升静态特性精度，结合物理机制建立全偏压范围电容模型，并实现参数全源自数据手册提取。基于C3M0021120D器件在LTspice中验证，静态与双脉冲测试结果表明模型预测误差低于10%，有效兼顾准确性与实用性，适用于碳化硅电力电子变换器的设计与评估。
解读: 该SiC MOSFET建模技术对阳光电源高频化产品设计具有重要价值。精确的米勒电容建模可提升SG系列1500V组串式逆变器、ST系列储能变流器和充电桩等产品的开关损耗预测精度。模型在低电压区的高精度特性有助于优化三电平拓扑的死区时间设计，提升系统效率。数据手册驱动的特点便于工程实践，可用于Power...
一种用于22 kW AC-DC变换器的PCB嵌入式1.2 kV SiC MOSFET半桥封装
A PCB-Embedded 1.2 kV SiC MOSFET Half-Bridge Package for a 22 kW AC–DC Converter
Jack S. Knoll · Gibong Son · Christina DiMarino · Qiang Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
本文提出了一种双面散热的PCB嵌入式SiC MOSFET半桥封装设计，具有低回路电感和集成栅极驱动器。通过AT&S专利技术将1.2 kV SiC MOSFET芯片嵌入PCB，实现了高效的芯片散热与电气连接，显著提升了功率密度与开关性能。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高的参考价值。首先，在组串式光伏逆变器和PowerStack储能变流器（PCS）中，功率密度是提升竞争力的关键，PCB嵌入式封装能有效降低寄生电感，助力SiC器件在高频下实现更低损耗。其次，该封装的双面散热设计可显著改善模块的热管理，有助于提升产品在极端环境下的可靠性...
基于瞬态电流的SiC MOSFET栅氧化层陷阱对阈值电压漂移影响的研究
Study of the Influence of Different Gate Oxide Traps on Threshold Voltage Drift of SiC MOSFET Based on Transient Current
Chunsheng Guo · Shaoxiong Cui · Yumeng Li · Bojun Yao 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
本文旨在解决SiC MOSFET因栅氧化层陷阱导致的阈值电压漂移问题。通过研究不同陷阱对漂移规律的影响，明确了导致漂移的具体陷阱机制。研究基于瞬态电流分析，为提升SiC功率器件的长期运行稳定性提供了理论依据。
解读: SiC MOSFET是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能系统及高频充电桩的核心功率器件。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。该研究揭示的陷阱机理有助于阳光电源在器件选型、驱动电路设计（如负压关断深度优化）及老化监测算法开发中提升产品可靠性。建议研发团队将此机理模型集...
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...
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...
一种用于并网光伏系统的高效无变压器MOSFET逆变器
Efficient Transformerless MOSFET Inverter for a Grid-Tied Photovoltaic System
Monirul Islam · Saad Mekhilef · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年9月
本文提出了一种基于单极性正弦脉宽调制（SPWM）的全桥无变压器光伏逆变器。通过结合最新的超结MOSFET与碳化硅（SiC）二极管，该拓扑有效解决了传统MOSFET在无变压器逆变器中因体二极管反向恢复特性导致的效率瓶颈，显著提升了系统转换效率。
解读: 该研究直接契合阳光电源组串式逆变器（String Inverter）的技术演进方向。随着户用及工商业光伏市场对高功率密度和高效率的极致追求，无变压器拓扑已成为主流。文中提到的超结MOSFET与SiC器件协同应用，可直接优化阳光电源SG系列组串式逆变器的功率模块设计，降低开关损耗，提升整机效率。建议研...
一种采用堆叠MOSFET驱动技术的单电感双输出变换器，用于实现低静态电流和交叉调节
A Single-Inductor Dual-Output Converter With the Stacked mosfet Driving Technique for Low Quiescent Current and Cross Regulation
Hsin Chen · Chao-Jen Huang · Chun-Chieh Kuo · Li-Chi Lin 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年3月
本文提出了一种堆叠MOSFET驱动（SMD）技术，旨在解决低压器件在构建堆叠结构时面临的瞬态响应差或占用面积大的问题。该技术利用自稳定特性有效驱动功率级，显著降低了开关节点的噪声，从而实现了低静态电流和优异的交叉调节性能。
解读: 该技术主要针对集成电路层面的驱动优化，对阳光电源的户用光伏逆变器及储能系统（如PowerStack）中的辅助电源模块（Auxiliary Power Supply）具有参考价值。在追求高功率密度和低待机功耗的趋势下，该SMD技术可提升辅助电源的转换效率并降低EMI噪声，有助于优化小型化功率模块的设计...
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...
一种基于参数提取的简化MOSFET行为模型用于电路仿真
A Simplified Behavioral MOSFET Model Based on Parameters Extraction for Circuit Simulations
Marek Turzynski · Wlodek J. Kulesza · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年4月
本文提出了一种通用MOSFET的行为建模方法，旨在满足电力电子系统在稳态和开关条件下的高精度仿真需求。该方法基于厂商数据手册，通过提取包括寄生电容非线性及稳态特性在内的关键参数，实现了高效且准确的电路仿真。
解读: 该研究对于阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan储能变流器及电动汽车充电桩）具有极高的应用价值。在功率密度不断提升的背景下，高精度的MOSFET行为模型能显著优化开关损耗分析与电磁兼容（EMC）设计，缩短研发周期。建议研发团队将此参数提取方法集成至iSolarClou...
考虑热失控现象的SiC MOSFET雪崩动力学模型
Avalanche Dynamics Model of SiC MOSFET Considering Thermal Runaway Phenomenon
Ning Wang · Jianzhong Zhang · Fujin Deng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
本文提出了一种高精度的平面型SiC MOSFET紧凑型SPICE模型，用于预测雪崩动力学过程。该模型创新性地考虑了动态雪崩电阻，能够准确模拟安全状态下的雪崩轨迹，并描述了器件内部的热失控现象。
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。该模型对雪崩动力学及热失控的精确模拟，直接有助于提升阳光电源在极端工况下的功率模块可靠性设计。建议研发团队利用该模型优化逆变器在过压冲击下的保护策略，并将其集成至功率模块的寿命预测与...
基于寄生参数影响补偿的SiC MOSFET芯片精确提取
Accurate SiC MOSFET Chip Extraction Based on Parasitic Parameter Impact Compensation
Yang Li · Yuan Gao · Yan Zhang · Jinjun Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
随着SiC MOSFET在电力电子设备中的广泛应用，获取精确的器件波形与特性对于制造、变换器设计及运行评估至关重要。本文针对现有测量技术中寄生参数干扰的问题，提出了一种基于寄生参数影响补偿的精确提取方案，旨在提升SiC器件在实际应用中的测量精度与模型准确性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心功率电子技术领域。随着公司组串式逆变器及PowerTitan系列储能PCS向更高功率密度和更高开关频率演进，SiC MOSFET的应用已成为提升效率的关键。该技术能显著提升公司在功率模块选型、驱动电路优化及热仿真模型建立中的精度，有助于缩短研发周期并提升产品可靠性。建议...
面向未来牵引变流器的双SiC MOSFET模块特性与实现
Characterization and Implementation of Dual-SiC MOSFET Modules for Future Use in Traction Converters
Joseph Fabre · Philippe Ladoux · Michel Piton · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年8月
硅基IGBT在轨道交通变流器中应用广泛。碳化硅（SiC）技术正推动开关器件向更高阻断电压、更高工作温度及更高开关速度发展。本文探讨了首批商用SiC MOSFET模块的特性，分析了其在提升变流器效率与功率密度方面的潜力及面临的挑战。
解读: SiC技术的应用是阳光电源提升产品竞争力的关键。该文章探讨的SiC MOSFET模块特性对公司组串式光伏逆变器和PowerTitan系列储能变流器（PCS）的功率密度提升具有重要参考价值。随着SiC器件向高压、高温方向演进，建议研发团队重点关注其在高频开关下的电磁兼容性及热管理优化。在未来的高压储能...
无换流问题的单相高效率AC-AC变换器
High-Efficiency Single-Phase AC–AC Converters Without Commutation Problem
Ashraf Ali Khan · Honnyong Cha · Hafiz Furqan Ahmed · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年8月
本文提出了一系列单相直接PWM降压、升压及升降压型AC-AC变换器。通过采用串联续流二极管与MOSFET对的结构，有效降低了半导体器件的开关损耗与导通损耗，并解决了MOSFET体二极管的反向恢复问题，提高了变换效率。
解读: 该研究提出的AC-AC变换拓扑及减小开关损耗的驱动策略，对阳光电源的电力电子技术储备具有参考价值。虽然阳光电源核心业务集中在DC-AC逆变与DC-DC储能变换，但该拓扑中关于抑制MOSFET体二极管反向恢复及优化开关损耗的设计思路，可迁移应用于户用光伏逆变器或小型化充电桩的功率模块设计中，有助于进一...
半桥配置下SiC MOSFET电路寄生参数的测量
Measurement of Circuit Parasitics of SiC MOSFET in a Half-Bridge Configuration
Shamibrota Kishore Roy · Kaushik Basu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
SiC MOSFET的快速开关瞬态虽降低了开关损耗，但会激发器件及电路寄生参数，导致振荡、器件应力增大、误导通、EMI问题及额外损耗。准确获取电路寄生参数是建立行为模型或解析模型以评估开关损耗及dv/dt、di/dt的关键。
解读: 该研究对于阳光电源的核心产品线（如组串式光伏逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器）至关重要。随着公司产品向高功率密度和高开关频率演进，SiC器件的应用日益广泛。准确测量并建模电路寄生参数，能够有效优化PCB布局与驱动电路设计，抑制高频振荡带来的EMI干扰及电压尖峰，从而提升PowerTi...
电压源三电平变换器中的超结MOSFET：动态行为与开关损耗的实验研究
Superjunction MOSFETs in Voltage-Source Three-Level Converters: Experimental Investigation of Dynamic Behavior and Switching Losses
Xibo Yuan · Niall Oswald · Philip Mellor · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年12月
本文通过实验测量，研究了混合技术（硅MOSFET、硅超结MOSFET与碳化硅二极管）三电平中点钳位（NPC）变换器中MOSFET的开关行为与损耗。超结MOSFET凭借低导通电阻和快速开关特性，在实现三相电压源变换器的高效率与高开关频率运行方面具有显著潜力。
解读: 该研究对阳光电源的组串式光伏逆变器及PowerStack储能系统具有重要参考价值。随着功率密度要求的提升，三电平拓扑已成为主流。超结MOSFET与SiC二极管的混合应用方案，可在不显著增加成本的前提下，有效降低开关损耗并提升系统效率。建议研发团队在下一代高频化逆变器设计中，重点评估超结MOSFET在...
一种具有高K/低K介质的4H-SiC MOSFET以改善频率特性
A Novel 4H-SiC MOSFET With High-K/Low-K Dielectric for Improved Frequency Characteristics
Jiaxing Chen · Juntao Li · Lin Zhang · IET Power Electronics · 2025年4月 · Vol.18
本文通过仿真分析并验证了不同场板介质对SiC MOSFET栅-漏电容及高频特性的影响。提出了一种采用高K场板介质与低K栅介质相结合的SiC MOSFET结构，有效降低了栅-漏电容，提升了高频优值，显著改善了器件的高频性能。
解读: 该高K/低K介质SiC MOSFET技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。通过降低栅-漏电容提升高频优值，可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的功率模块设计，提高开关频率，减小磁性元件体积，提升系统功率密度。对电动汽车OBC充电机和电机驱动系统，该技术可降低开关损耗，提升效率和功率密...
基于人工神经网络的SiC MOSFET功率模块开关损耗预测
ANN-Assisted Switching Loss Prediction for SiC MOSFET Power Module
Youyang Wang · Wenxiao Wang · Shilong Zhu · Hui Zhu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
准确快速地确定开关损耗对于SiC MOSFET功率模块的能耗评估和系统散热设计至关重要。然而，传统方法难以兼顾建模复杂度和预测精度。本文提出了一种有效的开关损耗预测方法，利用人工神经网络（ANN）实现高精度与低复杂度的平衡。
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储能系统向高功率密度、高效率方向演进，SiC器件的应用日益普及。该ANN辅助预测方法可直接优化逆变器及PCS的散热设计，减少过设计带来的成本浪费，并提升系统在极端工况下的热管理精度。建议研发团队将...
第三代10kV SiC MOSFET的温度相关特性、建模及开关速度限制分析
Temperature-Dependent Characterization, Modeling, and Switching Speed-Limitation Analysis of Third-Generation 10-kV SiC MOSFET
Shiqi Ji · Sheng Zheng · Fei Wang · Leon M. Tolbert · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年5月
本文研究了第三代10kV/20A SiC MOSFET在不同温度下的静态特性（饱和电流、输出特性、反并联二极管、寄生电容）及开关性能。通过构建双脉冲测试平台，分析了器件的开关速度限制，为高压功率变换器的设计与优化提供了理论依据。
解读: 10kV SiC MOSFET代表了高压功率器件的前沿技术，对阳光电源的未来业务具有重要战略意义。在集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan）中，采用更高电压等级的器件可显著降低系统电流，减少损耗并提升功率密度。该研究中关于温度特性和开关速度限制的分析，对于优化阳光电源高压PCS模块的...
碳化硅与硅功率MOSFET栅极电容特性再探
Gate Capacitance Characterization of Silicon Carbide and Silicon Power mosfets Revisited
Roger Stark · Alexander Tsibizov · Ivana Kovacevic-Badstuebner · Thomas Ziemann 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
本文探讨了功率MOSFET的栅极电容-电压（C-V）特性对器件动态性能的影响。准确的C-V表征对于评估开关行为及校准紧凑模型中的集总等效电容至关重要，本文对此进行了全面分析。
解读: 该研究直接服务于阳光电源核心产品线的功率器件选型与驱动优化。随着公司在组串式逆变器和PowerTitan储能系统中大规模应用SiC MOSFET，精确的栅极电容建模对于优化驱动电路设计、降低开关损耗及提升电磁兼容性（EMC）至关重要。建议研发团队利用该研究方法，针对高频化趋势下的SiC器件进行更精细...
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