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实现碳化硅MOSFET的零开关损耗
Achieving Zero Switching Loss in Silicon Carbide MOSFET
Xuan Li · Xu Li · Pengkun Liu · Suxuan Guo 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年12月
由于单极性导电机制，碳化硅（SiC）MOSFET的开关损耗较硅基IGBT显著降低，使其适用于高频应用。然而，开关损耗仍是限制开关频率提升的热瓶颈。本文探讨了实现SiC MOSFET零开关损耗的技术路径，旨在进一步提升电力电子变换器的功率密度与效率。
解读: 该技术对于阳光电源的核心产品线具有极高的战略价值。在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中，SiC器件的广泛应用已是提升效率与功率密度的关键。通过实现零开关损耗，可进一步提高逆变器开关频率，从而减小磁性元件体积，降低整机重量与成本。建议研发团队关注该零损耗...
SiC MOSFET结温监测与控制技术综述
A Review of Junction Temperature Monitoring and Control Techniques for SiC MOSFETs
张擎昊 · 郑大勇 · 张品佳 · 中国电机工程学报 · 2025年2月 · Vol.45
碳化硅（SiC）金属-氧化物-半导体场效应管（MOSFET）因其优异性能在工业领域广泛应用，其可靠性与结温密切相关，结温监测与控制成为研究热点。本文将该技术分为经典结温监测、考虑老化影响的监测及结温控制三类。综述了热模型法与热敏电参数法的原理与发展，分析老化对监测精度的影响及补偿必要性，并探讨内部控制与外部控制方法的优劣。最后指出当前关键问题与未来发展方向，为相关研究提供参考。
解读: 该研究对阳光电源SiC器件应用产品线具有重要指导价值。结温监测与控制技术可直接应用于ST系列储能变流器、SG系列光伏逆变器和电动汽车充电桩等高功率密度产品,有助于提升SiC MOSFET的可靠性和使用寿命。特别是考虑器件老化影响的监测方法,可用于iSolarCloud平台的预测性维护,实现产品全生命...
宽电压和电流范围内SiC MOSFET开关行为精确建模的测量方法
Measurement Methodology for Accurate Modeling of SiC MOSFET Switching Behavior Over Wide Voltage and Current Ranges
Hiroyuki Sakairi · Tatsuya Yanagi · Hirotaka Otake · Naotaka Kuroda 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年9月
本文提出两种新型测量方法，用于表征SiC MOSFET器件特性。通过获取的高精度数据，显著提升了定制化器件模型的提取精度，使其能够准确复现器件在宽电压和电流范围内的开关行为，解决了传统建模在复杂工况下精度不足的问题。
解读: SiC器件是阳光电源提升逆变器及储能PCS功率密度与效率的核心。该研究提出的高精度建模方法，能有效指导组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器中SiC模块的选型与驱动电路优化。通过更精准的开关行为仿真，研发团队可降低开关损耗，优化散热设计，并提升在高频工况下的电磁兼容性（E...
SiC MOSFET栅极驱动器多自由度瞬态行为调节对比研究
Comparative Study on Multiple Degrees of Freedom of Gate Drivers for Transient Behavior Regulation of SiC MOSFET
Zheng Zeng · Xiaoling Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年10月
针对SiC MOSFET因开关速度快及杂散参数导致的电压电流振荡与过冲问题，本文建立了栅极驱动调节下的开关行为模型，深入分析了利用栅极驱动抑制振荡与过冲的机制，为提升功率变换器的效率、安全性和稳定性提供了理论支撑。
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、PowerTitan/PowerStack储能系统及风电变流器。随着公司产品向高功率密度和高效率演进，SiC器件的应用已成主流。通过优化栅极驱动的多自由度调节，可有效抑制高频开关带来的电压过冲与电磁干扰，从而提升系统可靠性并降低滤波器设计难度...
一种用于抑制桥式电路中SiC MOSFET负电压尖峰的栅极驱动器
A Gate Driver of SiC MOSFET for Suppressing the Negative Voltage Spikes in a Bridge Circuit
Feng Gao · Qi Zhou · Panrui Wang · Chenghui Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年3月
SiC MOSFET凭借低导通电阻、高开关频率及高耐压特性，显著提升了功率变换器的功率密度。然而，在桥式电路实际应用中，快速开关瞬态产生的高dv/dt会放大寄生参数的负面影响，导致严重的负电压尖峰。本文提出了一种新型栅极驱动电路，旨在有效抑制SiC MOSFET在桥式电路中的负电压尖峰，提升系统运行稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务至关重要。随着公司组串式逆变器（如SG系列）和储能系统（如PowerTitan系列）向更高功率密度和更高开关频率演进，SiC MOSFET的应用已成为主流。高dv/dt带来的负电压尖峰是导致功率模块失效和EMI问题的关键因素。该驱动技术可直接应用于阳光电源的下一代高频功率模...
用于先进功率转换应用的1700V/50A SiC功率MOSFET相较于Si IGBT/BiMOSFET的高开关性能
High Switching Performance of 1700-V, 50-A SiC Power MOSFET Over Si IGBT/BiMOSFET for Advanced Power Conversion Applications
Samir Hazra · Ankan De · Lin Cheng · John Palmour 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年1月
由于碳化硅（SiC）比硅（Si）具有更宽的带隙，SiC MOSFET显著降低了高压功率器件中的漂移区电阻。凭借极低的导通电阻和固有的低开关损耗，SiC MOSFET能够显著提升变换器效率并实现更紧凑的系统设计，是替代传统Si器件的理想选择。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高的战略价值。在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中，采用1700V SiC MOSFET可显著提升系统功率密度，减少散热器体积，从而降低整机重量与成本。特别是在高压储能系统应用中，SiC器件能有效降低开关损耗，提升系统...
一种SiC MOSFET与Si二极管混合的三相大功率三电平整流器
An SiC MOSFET and Si Diode Hybrid Three-Phase High-Power Three-Level Rectifier
Chushan Li · Qing-xin Guan · Jintao Lei · Chengmin Li 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年7月
本文提出了一种高效且低成本的混合三相三电平整流器。通过利用宽禁带器件（SiC MOSFET）与硅基器件的混合配置，在提升功率密度和效率的同时，有效解决了全SiC方案成本过高的问题，为大功率电力电子变换器提供了更具经济性的设计方案。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及大功率储能变流器（PCS）具有重要参考价值。在追求高功率密度的同时，成本控制是产品竞争力的核心。该混合拓扑方案通过SiC与Si器件的优化组合，能够在保证高效率的前提下降低BOM成本，非常适合应用于PowerTitan等大功率储能系统及大型地面光伏逆变器。建议研发团队评...
功率循环老化对1.2kV SiC MOSFET短路鲁棒性的影响
Implications of Ageing Through Power Cycling on the Short-Circuit Robustness of 1.2-kV SiC mosfets
Paula Diaz Reigosa · Haoze Luo · Francesco Iannuzzo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
本文通过加速功率循环测试与短路测试相结合的方法，研究了1.2kV碳化硅（SiC）功率MOSFET模块的可靠性。重点分析了在不同程度的老化退化条件下，SiC MOSFET短路耐受能力的演变规律，为宽禁带半导体器件在电力电子系统中的长期可靠性评估提供了重要参考。
解读: 该研究对阳光电源的核心业务至关重要。随着公司在组串式光伏逆变器（如SG系列）和大型储能系统（如PowerTitan）中大规模应用SiC器件以提升功率密度和转换效率，器件在复杂工况下的可靠性是产品生命周期的关键。研究揭示的功率循环与短路鲁棒性之间的关联，可直接指导研发团队在逆变器及PCS设计中优化驱动...
一种用于常用触发模式的低成本紧凑型SiC/Si混合开关栅极驱动电路
A Low Cost Compact SiC/Si Hybrid Switch Gate Driver Circuit for Commonly Used Triggering Patterns
Yongsheng Fu · Zhengrong Ma · Haipeng Ren · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
Si-IGBT与SiC-MOSFET并联构成的混合开关（HyS）因兼具高效率与低成本优势而备受关注，但其复杂的栅极驱动电路限制了实际应用。本文提出了一种低成本、紧凑的栅极驱动电路方案，旨在简化HyS的驱动逻辑与硬件设计，解决传统方案需要多芯片与多信号控制的难题。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有显著价值。在组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中，通过SiC与Si的混合封装技术，可以在保证高效率的同时有效降低系统成本，提升产品的市场竞争力。该驱动电路方案简化了控制复杂性，有助于提高功率模块的集成度与可靠性。建议研发团队评...
平面栅碳化硅MOSFET在第三象限的浪涌特性
Surge Characteristics of Planar-Gate Silicon Carbide MOSFET in the Third Quadrant
Binqi Liang · Xiang Cui · Feilin Zheng · Xuebao Li 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
本文研究了平面栅SiC MOSFET在第三象限运行时的多种导通模式。随着电流注入水平的增加（如浪涌事件或极端工况），其导通特性受栅极电压和温度的显著影响。研究旨在全面揭示SiC MOSFET在第三象限的浪涌行为，为功率器件的可靠性设计提供理论依据。
解读: 该研究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）至关重要。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。在逆变器和PCS的死区时间或反向导通工况下，器件处于第三象限运行，极易受到电网侧浪涌或瞬态冲击。理解其浪涌特性有助于优化驱动电路设计、改进...
一种由SiC和Si混合功率级组成的高效率三电平有源中点钳位变换器
An Extremely High Efficient Three-Level Active Neutral-Point-Clamped Converter Comprising SiC and Si Hybrid Power Stages
Qing-Xin Guan · Chushan Li · Yu Zhang · Shuai Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年10月
三电平变换器具有开关损耗低、滤波器尺寸小的优点。为实现高功率密度，常选用SiC MOSFET替代Si IGBT，但全SiC方案成本高昂。本文提出一种SiC MOSFET与Si器件混合的有源中点钳位（ANPC）变换器拓扑，在保证高效率的同时有效降低了系统总成本。
解读: 该技术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。通过在ANPC拓扑中采用SiC与Si混合功率级，可以在不显著增加成本的前提下，提升逆变器效率并缩小功率模块体积，从而进一步优化产品的功率密度。建议研发团队评估该混合方案在兆瓦级储能PCS中的应用潜力，以平衡...
基于SiC MOSFET的三相两电平逆变器最优非对称变死区时间建模与实现
Modeling and Implementation of Optimal Asymmetric Variable Dead-Time Setting for SiC MOSFET-Based Three-Phase Two-Level Inverters
Lei Zhang · Xibo Yuan · Jiahang Zhang · Xiaojie Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年12月
死区时间设置直接影响SiC MOSFET电压源变换器的效率、电能质量及可靠性。传统固定死区时间在SiC器件输出电容及体二极管续流作用下，会导致严重的输出电压畸变和额外损耗。本文提出了一种最优非对称变死区时间设置方法，通过建模分析有效降低了开关损耗与电压失真，提升了变换器整体性能。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）具有重要意义。随着公司产品全面向SiC功率器件切换以提升功率密度和效率，非对称变死区控制技术能有效解决SiC器件在高频开关下的电压畸变问题，进一步降低损耗并提升电能质量。建议研发团队在下一代高频化逆变器及P...
一种涵盖正向和反向运行的1.2-kV SiC MOSFET和JBSFET统一行为模型
A Unified Behavioral Model for 1.2-kV SiC MOSFETs and JBSFETs Covering Forward and Reverse Operations
Aijun Zhang · Yuming Zhang · Zhiyuan Qi · Yibo Zhang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
本文研究并对比了4H-SiC MOSFET与集成JBS二极管的JBSFET在第三象限及反向恢复特性方面的电气行为。为了进行全面比较，研究建立了一种统一的行为模型，能够准确描述这些器件在正向和反向工作模式下的性能，为高性能功率转换系统的设计提供理论支撑。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线具有极高价值。1.2kV SiC器件是公司组串式逆变器、PowerTitan储能系统及高压充电桩实现高效率、高功率密度的关键。JBSFET技术通过集成肖特基二极管优化了体二极管特性，能显著降低反向恢复损耗和导通损耗。建议研发团队利用该统一行为模型，在产品设计阶段进行更精确...
硅IGBT+碳化硅MOSFET混合开关的实用设计考量：寄生互连影响、成本及电流比优化
Practical Design Considerations for a Si IGBT + SiC MOSFET Hybrid Switch: Parasitic Interconnect Influences, Cost, and Current Ratio Optimization
Amol Deshpande · Fang Luo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年1月
本文提出了一种用于大电流高功率变换器的混合开关（HyS），由大电流Si IGBT与小电流SiC MOSFET并联组成。文章系统分析了寄生参数对开关性能的影响，并推导了SiC/Si电流比的优化边界，旨在平衡成本与效率。
解读: 该技术对阳光电源的集中式光伏逆变器和PowerTitan系列大功率储能变流器（PCS）具有极高的应用价值。在追求高功率密度的同时，全SiC方案成本压力较大，而混合开关方案能在保证高效率（利用SiC的开关特性）和低成本（利用Si IGBT的通态特性）之间取得平衡。建议研发团队重点关注寄生电感对混合开关...
高功率SiC MOSFET模块与Si IGBT模块的性能评估
Performance Evaluation of High-Power SiC MOSFET Modules in Comparison to Si IGBT Modules
Lei Zhang · Xibo Yuan · Xiaojie Wu · Congcong Shi 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年2月
本文对比了SiC MOSFET与Si IGBT在功率电子应用中的性能。通过对325A、1700V SiC MOSFET模块在不同负载电流、母线电压及栅极电阻条件下的全面特性测试，分析了SiC器件在提升中低压、高功率应用效率及开关速度方面的潜力，为替代传统Si IGBT提供了实验依据。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心功率器件选型策略。随着PowerTitan系列储能系统及组串式逆变器向更高功率密度演进，SiC MOSFET替代Si IGBT是提升系统效率、减小散热器体积的关键路径。建议研发团队参考文中的特性测试方法，针对1700V SiC模块在高温、高频工况下的损耗特性进行深入评估，...
硅基IGBT与碳化硅MOSFET交叉开关混合技术特性研究
Characterization of a Silicon IGBT and Silicon Carbide MOSFET Cross-Switch Hybrid
Munaf Rahimo · Francisco Canales · Renato Amaral Minamisawa · Charalampos Papadopoulos 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年9月
本文实验验证了一种硅基IGBT与碳化硅（SiC）MOSFET并联的交叉开关（XS）混合方案。该技术旨在通过结合双极型Si IGBT的低导通损耗优势与单极型SiC MOSFET的快速开关特性，优化功率器件的静态与动态损耗，从而提升整体电气与热性能。
解读: 该混合开关技术对阳光电源的核心产品线具有重要战略意义。在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中，通过Si IGBT与SiC MOSFET的混合应用，可以在不完全依赖昂贵全SiC方案的前提下，显著降低开关损耗并提升功率密度，从而优化系统散热设计和整机效率。建...
三端Si/SiC混合开关
Three-Terminal Si/SiC Hybrid Switch
Xiaoqing Song · Liqi Zhang · Alex Q. Huang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
本文提出了一种Si/SiC混合开关，通过并联Si IGBT与SiC器件（MOSFET或JFET）实现。该技术结合了Si IGBT的高导通能力与SiC器件的高速开关特性，有效提升了功率变换器的效率与性能，是功率半导体领域的重要创新。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有重大价值。在组串式光伏逆变器和PowerTitan系列储能变流器（PCS）中，通过Si/SiC混合开关技术，可以在不显著增加成本的前提下，显著降低开关损耗并提升功率密度。建议研发团队在下一代高效率逆变器拓扑中评估该方案，特别是在大功率工商业及地面电站场景下，利用该技术...
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...
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...
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