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基于三桥臂有源桥的混合Si/SiC开关双向谐振变换器
Three-Leg Active Bridge-Based Bidirectional Resonant Converter Using Hybrid Si/SiC Switches
Cheol-Hwan Kim · Changkyu Bai · Sang-Won Lee · Eun-Ha Park 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
本文提出了一种采用三桥臂有源桥和混合Si/SiC开关的双向谐振变换器。变压器次级侧采用三桥臂结构，相比单有源桥可实现双倍功率传输；通过共享其中一个桥臂，有效减少了功率器件数量。该拓扑在提高功率密度和效率方面具有显著优势。
解读: 该拓扑结构对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及大功率光伏逆变器具有重要参考价值。三桥臂结构通过共享桥臂减少器件数量，有助于进一步降低PCS的硬件成本并提升功率密度。混合Si/SiC开关技术是目前提升变换器效率的关键路径，建议研发团队评估该拓扑在兆瓦级储能变流器中...
电荷载流子寿命定制型高压SiC p-i-n二极管的静态与动态性能及电容辅助开关技术
Static and Dynamic Performance of Charge-Carrier Lifetime-Tailored High-Voltage SiC p-i-n Diodes With Capacitively Assisted Switching
Keijo Jacobs · Mietek Bakowski · Per Ranstad · Hans-Peter Nee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
本文探讨了碳化硅（SiC）功率半导体技术的最新进展。针对高压应用场景，研究了通过定制电荷载流子寿命来优化SiC p-i-n二极管的静态导通与动态开关性能，并引入电容辅助开关技术以提升高功率转换器的效率与可靠性。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心功率半导体选型与模块设计。随着阳光电源在组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统中对高压、高功率密度要求的不断提升，SiC器件的应用已成为降低损耗、缩小体积的关键。通过对SiC p-i-n二极管载流子寿命的定制及电容辅助开关技术的优化，可进一步提升...
电动汽车应用中SiC逆变器轴电压的分析与抑制
Analysis and Suppression of Shaft Voltage in SiC-Based Inverter for Electric Vehicle Applications
Yang Han · Haifeng Lu · Yongdong Li · Jianyun Chai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年7月
SiC MOSFET的应用提升了电动汽车逆变器的开关频率并减轻了重量，但其高频开关特性会导致电机驱动系统中的轴电压升高，从而影响系统可靠性。本文深入研究了SiC器件高频开关对轴电压的影响机制，并提出了相应的抑制策略。
解读: 该研究直接关联阳光电源电动汽车充电桩及电机驱动相关技术储备。SiC器件的高频化是提升逆变器功率密度和效率的关键，但带来的轴电压及EMI问题是系统可靠性的核心挑战。建议在阳光电源的EV驱动及车载电源产品研发中，引入该文的轴电压抑制模型，优化功率模块的封装设计与驱动电路布局，以提升产品在复杂工况下的长期...
具有反向导通IGBT的SiC MOSFET混合开关：损耗与浪涌电流分析
SiC MOSFET Hybrid Switches With Reverse Conducting IGBTs: Loss and Surge Current Analysis
Arkadeep Deb · Jose Ortiz Gonzalez · Saeed Jahdi · Ruizhu Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
混合开关（HS）通过结合SiC MOSFET的开关性能与Si-IGBT的导通性能，在不牺牲性能的前提下降低了成本。然而，鉴于SiC MOSFET额定电流较小，在省去SiC肖特基二极管（SBD）的情况下，其损耗特性及第三象限浪涌电流的鲁棒性亟需深入研究。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有重要价值。在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中，通过混合开关技术，可以在保证高频开关效率的同时，利用Si-IGBT降低大电流工况下的导通损耗，从而优化散热设计并降低BOM成本。特别是在高功率密度设计趋势下，该方案为平衡S...
一种用于中压电力牵引驱动的100 kHz内并联Si+SiC混合多电平变换器的设计与验证
Design and Validation of a 100 kHz Inner-Paralleled Si+SiC Hybrid Multilevel Converter for Medium-Voltage Electric Traction Drives
Feng Guo · Fei Diao · Zhuxuan Ma · Pengyu Lai 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月
本文针对 3 kV 直流母线的电力牵引驱动系统，设计并开发了一种新型的带有内部并联（IP）半桥（HB）的中压（MV）混合式多电平逆变器。在该提出的混合式拓扑结构中，每相由一个有源中性点钳位（ANPC）三电平（3 - L）单元和一个 IP 单元组成，其中 ANPC 三电平单元采用工作在基频的 3.3 kV 硅（Si）绝缘栅双极型晶体管（IGBT），而 IP 单元采用定制的 3.3 kV H 桥碳化硅（SiC）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET），工作频率为 50 kHz。通过线...
解读: 该100kHz Si+SiC混合多电平技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在新能源汽车业务中，可直接应用于电机驱动系统，高频运行特性能显著提升功率密度，降低车载系统体积重量。对于ST系列储能变流器和SG光伏逆变器，内并联混合拓扑可优化现有三电平方案，通过Si/SiC器件协同工作实现开关损耗与成...
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...
通过硅与碳化硅器件的电感解耦提升混合逆变器性能
Enhancing Hybrid Inverter Performance Through Inductive Decoupling of Silicon and Silicon Carbide Devices
Michael Walter · Mark-M. Bakran · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月
本研究的核心目标是提高一款设计用于在 400 V 直流母线电压下运行的牵引混合开关逆变器的效率。这一目标通过将分立的 650 V 硅绝缘栅双极型晶体管（Si - IGBT）和续流二极管与 650 V 碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管（SiC - MOSFET）进行并联组合来实现。本研究提出了一种创新方法，即引入额外的电感，将 SiC - MOSFET 半桥与 IGBT/硅二极管半桥解耦。这种解耦方法有效降低了有源 SiC - MOSFET 的开通损耗和无源硅二极管的关断损耗，与非解耦配置相比，...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于电感解耦的硅基IGBT与碳化硅MOSFET混合逆变器技术具有重要的应用价值和战略意义。 该技术通过在SiC-MOSFET半桥与IGBT/Si二极管半桥之间引入解耦电感，有效降低了SiC-MOSFET的开通损耗和硅二极管的关断损耗，这与我们在光伏逆变器和储能变流器产...
碳化硅功率变换器实时寿命预测与延长技术综述
Overview of Real-Time Lifetime Prediction and Extension for SiC Power Converters
Ze Ni · Xiaofeng Lyu · Om Prakash Yadav · Brij N. Singh 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
本文综述了碳化硅（SiC）功率器件的剩余寿命预测与延长技术。随着SiC MOSFET在光伏系统等高压、高功率变换器中的广泛应用，其在紧凑化与高效率方面的优势日益凸显。文章重点探讨了针对SiC器件的实时寿命评估方法，旨在提升下一代电力电子系统的可靠性与运行寿命。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线具有极高价值。随着公司组串式逆变器及PowerTitan系列储能系统向更高功率密度和效率演进，SiC器件的应用已成为主流。实时寿命预测技术可集成至iSolarCloud智能运维平台，实现对逆变器及PCS核心功率模块的健康状态（SOH）监测与预警，从而降低运维成本并提升系统...
20kW零电压开关SiC-MOSFET并网逆变器
300kHz开关频率
Ning He · Min Chen · Junxiong Wu · Nan Zhu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年6月
尽管SiC-MOSFET在开关性能上优于传统Si-IGBT，但硬开关下的开关损耗随频率升高而急剧增加，限制了逆变器效率与功率密度的进一步提升。本文提出一种零电压开关（ZVS）空间矢量调制（SVM）技术，旨在解决高频化带来的损耗问题。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及户用储能PCS产品线具有重要参考价值。通过采用ZVS技术结合SiC器件，可显著提升开关频率至300kHz，从而大幅减小磁性元件体积，实现更高功率密度。建议研发团队评估该调制策略在PowerStack等储能变流器中的应用潜力，以优化散热设计并降低整机体积，进一步提升阳光...
全碳化硅三相UPS模块中EMI产生、传播与抑制的三端共模EMI模型
Three-Terminal Common-Mode EMI Model for EMI Generation, Propagation, and Mitigation in a Full-SiC Three-Phase UPS Module
Sungjae Ohn · Jianghui Yu · Paul Rankin · Bingyao Sun 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年9月
本文针对全碳化硅（SiC）三相UPS模块，建立了三端共模EMI模型，旨在分析SiC器件快速开关带来的电磁干扰问题。研究重点在于EMI的产生机理、传播路径及抑制策略，为提升SiC功率变换系统的电磁兼容性提供了理论支撑。
解读: 该研究对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统具有重要参考价值。随着公司产品全面向SiC器件切换以提升效率和功率密度，高频开关带来的EMI挑战日益严峻。本文提出的三端共模模型有助于研发团队在设计阶段精准预测并抑制EMI，优化PCB布局与滤波器设计，从而在满足严苛电...
一种用于碳化硅功率MOSFET栅氧化层退化的栅极驱动级隔离监测技术
A Gate Driver-Level Isolated Monitoring Technique for Gate Oxide Degradation in Silicon Carbide Power Mosfets
Javad Naghibi · Sadegh Mohsenzade · Kamyar Mehran · Martin P. Foster · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月
栅氧化层退化是Si和SiC功率MOSFET的主要失效模式之一。由于SiC MOSFET的栅氧化层结构更薄且SiC与SiO2之间的导带偏移量减小，其栅氧化层退化导致的器件失效问题更为突出。本文提出了一种在栅极驱动器层面实现的隔离监测技术，用于实时评估SiC MOSFET的栅氧化层健康状态。
解读: 随着阳光电源在光伏逆变器和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，器件的长期可靠性成为核心竞争力。该技术通过栅极驱动层面的监测，无需额外传感器即可实现对SiC栅氧化层退化的实时预警，极大地提升了系统的故障预测与健康管理（PHM）能力。建议研发...
一种经实验验证的GaN HD-GIT晶体管行为模型
An Experimentally Verified Behavioral GaN HD-GIT Transistor Model
Ander Udabe · Igor Baraia-Etxaburu · David Garrido Diez · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT）凭借优异的导通电阻和开关速度，成为硅（Si）和碳化硅（SiC）器件的有力竞争者。本文重点研究了商业化增强型GaN晶体管的建模方法，通过实验验证了HD-GIT晶体管的行为模型，为高频功率变换器的设计与仿真提供了精确的理论支撑。
解读: GaN作为宽禁带半导体技术，是提升功率密度和转换效率的关键。对于阳光电源而言，该研究对户用光伏逆变器及小型化充电桩产品线具有重要参考价值。通过引入高精度的GaN行为模型，研发团队可在设计阶段更准确地评估高频开关损耗与电磁干扰（EMI），从而优化PCB布局与散热设计。建议在下一代高频、高功率密度户用逆...
基于能量回馈缓冲电路的串联SiC MOSFET电压均衡控制
Voltage Balancing Control of Series-Connected SiC MOSFETs by Using Energy Recovery Snubber Circuits
Fan Zhang · Xu Yang · Wenjie Chen · Laili Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
为实现更高阻断电压，功率开关常采用串联方式。然而，由于电压分配不均，SiC器件因其超快开关速度，串联应用面临更大挑战。本文提出了一种新型能量回馈缓冲电路拓扑，通过有效的电压均衡控制策略，解决了串联SiC MOSFET在高速开关过程中的电压应力不平衡问题。
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）具有重要参考价值。随着光伏系统向1500V甚至更高电压等级演进，利用SiC器件串联技术可有效提升系统功率密度并降低损耗。该能量回馈缓冲电路能解决高压下SiC器件动态均压难题，有助于优化高压功率模块设计。建议研发团队关注该拓...
半桥配置下SiC MOSFET关断软开关动态特性分析模型
Analytical Model to Study Turn-OFF Soft Switching Dynamics of SiC MOSFET in a Half-Bridge Configuration
Shamibrota Kishore Roy · Kaushik Basu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
SiC MOSFET具有极快的开关瞬态，虽能降低开关损耗，但易引发振荡、误导通及EMI问题。本文针对软开关变换器，研究了利用外部漏源电容抑制上述负面效应的分析模型，旨在优化SiC器件在高速开关下的动态性能与可靠性。
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器件的应用已成为主流。该分析模型有助于研发团队精确评估SiC MOSFET在软开关（如LLC或移相全桥）下的关断动态，从而优化驱动电路设计，有效抑...
采用混合Si+SiC配置实现全软开关能力的四电平TCM运行逆变器
Four-Level TCM-Operated Inverter With Full Soft-Switching Capability Using a Hybrid Si+SiC Configuration
Yan Zhou · Thomas Lehmeier · Martin März · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
三角电流模式（TCM）调制是实现直流-交流逆变器零电压开关（ZVS）的有效技术，无需正弦波滤波器即可提供高质量输出。尽管其导通损耗略高于传统PWM硬开关逆变器，但通过混合Si+SiC配置，该四电平逆变器在保持高效率的同时，显著提升了功率密度和开关性能。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有高度参考价值。首先，四电平拓扑结合SiC器件的应用，是提升组串式逆变器功率密度和效率的关键路径，有助于进一步优化产品体积与重量。其次，TCM调制技术在实现全软开关方面的优势，可显著降低开关损耗，这对高频化趋势下的户用及工商业光伏逆变器设计至关重要。建议研发团队关注该混合...
用于抑制并联碳化硅MOSFET瞬态电流不平衡的芯片分类方法
Chips Classification for Suppressing Transient Current Imbalance of Parallel-Connected Silicon Carbide MOSFETs
Junji Ke · Zhibin Zhao · Peng Sun · Huazhen Huang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
本文研究了参数离散性对并联碳化硅（SiC）MOSFET瞬态电流分布的影响，并提出了一种芯片分类方法以抑制电流不平衡。文章首先对比了硅（Si）与SiC MOSFET的参数差异，随后提出了一种新的分类准则，旨在优化并联应用中的电流分配，提升功率模块的性能与可靠性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的高功率密度产品线，特别是组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统。随着SiC器件在高性能PCS及逆变器中的广泛应用，并联均流问题是提升功率模块可靠性的核心挑战。通过引入芯片分类方法，阳光电源可在生产端优化SiC模块的筛选流程，有效降低并联带来的瞬态电...
碳化硅半导体器件在高压直流输电电压源换流器中的对比评估
Comparative Evaluation of Voltage Source Converters With Silicon Carbide Semiconductor Devices for High-Voltage Direct Current Transmission
Keijo Jacobs · Stefanie Heinig · Daniel Johannesson · Staffan Norrga 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
本文探讨了碳化硅（SiC）功率半导体技术在高压直流（HVDC）输电领域的应用前景。相比传统的硅（Si）基器件，SiC器件结合新型模块化多电平换流器（MMC）拓扑，能显著提升高功率转换系统的效率与功率密度，是未来电力电子技术升级的重要方向。
解读: 该研究对于阳光电源的高压储能系统（如PowerTitan系列）及未来大功率电力电子设备具有重要参考价值。SiC器件在高压、高频场景下的低损耗特性，能够显著提升PCS的转换效率，减小散热系统体积，从而提升系统功率密度。建议研发团队关注SiC在高压模块化多电平拓扑中的应用，这不仅有助于优化大型储能电站的...
15-kV SiC SGTO晶闸管在重复性极端脉冲过流条件下的失效模式
Failure Modes of 15-kV SiC SGTO Thyristors During Repetitive Extreme Pulsed Overcurrent Conditions
James A. Schrock · Emily A. Hirsch · Shelby Lacouture · Mitchell D. Kelley 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
SiC SGTO晶闸管是提升中压电力电子设备功率密度的先进方案。为使其在工业应用中替代传统Si晶闸管，必须深入研究其特性及失效机理。本文针对两款15-kV SiC SGTO晶闸管在重复性过流条件下的失效模式进行了实验评估与分析。
解读: 随着阳光电源在大型地面光伏电站及中压储能系统（如PowerTitan系列）中对功率密度和效率要求的不断提升，SiC器件的应用已成为技术演进的关键。15-kV SiC SGTO作为超高压宽禁带器件，未来有望应用于中压直挂式储能系统或高压直流输电接口。本文研究的重复性过流失效模式对阳光电源功率模块的选型...
碳化硅高温封装芯片连接材料综述
Review of Die-Attach Materials for SiC High-Temperature Packaging
Fengze Hou · Zhanxing Sun · Meiying Su · Jiajie Fan 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
碳化硅（SiC）器件在高温、高压和高频应用中优于硅器件。为充分发挥SiC的高温潜力，电力电子封装需采用耐高温的芯片连接材料。本文综述了高温芯片连接材料的最新研究进展，分析了其在极端工况下的可靠性与热管理挑战。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器及PowerTitan储能系统向高功率密度、高效率方向演进，SiC器件的应用已成为核心趋势。芯片连接材料（Die-attach）直接决定了功率模块在高温环境下的热阻与寿命。本文的研究对于公司提升SiC功率模块的封装可靠性、优化热设计具有重要参考价值。建议研发团队关注银烧结（S...
1200V/150A SiC MOSFET在重复脉冲过流条件下的失效分析
Failure Analysis of 1200-V/150-A SiC MOSFET Under Repetitive Pulsed Overcurrent Conditions
James A. Schrock · Bejoy N. Pushpakaran · Argenis V. Bilbao · William B. Ray 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年3月
SiC MOSFET是提升电力电子功率密度的关键器件。为使其全面替代IGBT，需深入研究其特性。本文针对两款1200V/150A SiC垂直平面栅D-MOSFET，通过重复脉冲过流测试，评估其在极端工况下的失效模式及机理。
解读: 该研究对阳光电源核心产品线具有极高参考价值。随着公司组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统向更高功率密度演进，SiC器件已成为主流选择。过流条件下的失效分析直接关系到产品在复杂电网环境下的鲁棒性。建议研发团队参考该失效机理，优化驱动保护电路设计及短路保护逻辑，以提升SiC功...
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