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基于PCB罗氏线圈的SiC MOSFET模块有源驱动器，用于优化过冲与开关损耗之间的权衡
An Active Gate Driver of SiC MOSFET Module Based on PCB Rogowski Coil for Optimizing Tradeoff Between Overshoot and Switching Loss
Pengfei Xiang · Ruixiang Hao · Jingxian Cai · Xiaojie You · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
SiC MOSFET凭借优异特性提升了电力电子系统的效率与功率密度，但其高开关速度带来的电压过冲、振荡及电磁干扰（EMI）问题亟待解决。本文提出了一种基于PCB罗氏线圈的新型有源驱动技术，旨在平衡开关损耗与电压过冲，从而优化SiC功率模块的整体性能。
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）具有极高应用价值。随着公司产品向更高功率密度和更高开关频率演进，SiC器件的应用已成趋势。该有源驱动方案能有效抑制SiC高频开关产生的电压尖峰，在不牺牲效率的前提下提升系统可靠性，并降低EMI滤波器的设计难度。建议研发团队在...
具有可控误差边界的SiC MOSFET功率模块低阶热模型自动提取
Automated Extraction of Low-Order Thermal Model With Controllable Error Bounds for SiC MOSFET Power Modules
Cameron Entzminger · Wei Qiao · Liyan Qu · Jerry L. Hudgins · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
本文探讨了通过基于有限元分析（FEA）的全阶热模型（FOM）对SiC MOSFET功率模块进行热过程建模，并利用混合模型降阶（MOR）方法降低FEA热模型阶数。该方法结合了Krylov子空间投影技术，在保证误差可控的前提下，实现了功率模块热特性的高效精确模拟。
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功率器件，热管理已成为提升功率密度和可靠性的核心挑战。该研究提出的低阶热模型提取方法，能够显著提升系统级仿真效率，助力研发团队在设计阶段更精准地预测SiC模块在极端工况下的结温波动。建议将此降阶建模技术集...
基于无线电能传输的SiC MOSFET开关振荡缓冲电路优化设计
Optimum Design of Wireless Power Transfer-Based Snubbers for SiC MOSFET Switching Oscillations
Bowang Zhang · Wei Han · Binhong Cao · Weikang Hu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
本文提出了一种基于无线电能传输（WPT）的新型缓冲电路，旨在抑制SiC MOSFET在开关过程中因寄生参数引起的振荡。核心创新点在于通过磁谐振耦合，将振荡能量高效转移至优化设计的接收端，从而显著缩短开关振荡时间，提升高频功率变换器的性能。
解读: 该技术对于阳光电源的核心产品线（如组串式光伏逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩）具有极高的应用价值。随着公司产品向更高功率密度和更高开关频率演进，SiC MOSFET的应用日益广泛，但其带来的高频振荡和EMI问题是设计难点。该WPT缓冲方案提供了一种非接触式的能量耗散思路，有助于在...
开关应力下SiC MOSFET阈值电压迟滞的精确评估
Accurate Evaluation of Threshold Voltage Hysteresis in SiC MOSFET Under Switching Stress
Xu Li · Xiaochuan Deng · Jingyu Huang · Xuan Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
本文提出了一种评估SiC MOSFET在开关应力下瞬态可恢复阈值电压（Vth）漂移的新方法。该方法基于带有级联栅极驱动模块的电阻负载电路，实现了从高频双极性开关栅极偏置应力到Vth获取的快速切换，为研究SiC器件的迟滞效应提供了精确的测试手段。
解读: SiC MOSFET是阳光电源组串式光伏逆变器、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。阈值电压（Vth）的迟滞效应直接影响器件的开关损耗与长期可靠性。该研究提出的快速评估方法，有助于阳光电源在研发阶段更精准地筛选SiC器件，优化栅极驱动电路设计，从而提升逆变器和P...
安全工作区外重复过电压硬开关下SiC MOSFET参数退化特性与机理
Parameter Degradation Characteristics and Mechanisms of SiC MOSFETs under Repetitive Overvoltage Hard-Switching Beyond Safe Operating Area
张岩薛少鹏李阳李现亭刘进军 · 电工技术学报 · 2025年8月 · Vol.40
受寄生电感或串联器件分压不均影响，SiC MOSFET可能承受超出安全工作区的短时过电压硬开关应力，导致参数退化或失效。现有可靠性研究多集中于安全工作区内长期静态工况，难以准确评估实际寿命。本文研究两种额定电压SiC MOSFET在过电压硬开关下的退化机制，并与栅极开关应力及静态过电压实验结果对比。结果表明：第一象限工作器件因栅氧化层退化，阈值电压Vth和导通电阻RDS(on)下降，栅极漏电流IGSS与漏极截止电流IDSS上升，动态特性随之改变；第三象限工作器件因堆垛层错扩展导致体二极管正向压降...
解读: 该研究揭示的SiC MOSFET过电压硬开关退化机理对阳光电源功率器件应用具有重要价值。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中，母线电压波动、寄生电感振荡及串联器件分压不均常导致SiC器件承受瞬态过电压应力。研究发现的热载流子注入导致Vth和RDS(on)退化、体二极管压降增加等机制，可指导Po...
一种克服Buck电压调节模块电流分流问题的双开关断续电流源栅极驱动器
A Dual-Switch Discontinuous Current-Source Gate Driver Overcoming the Current Diversion Problem for a Buck VRM
Iman Abdali Mashhadi · Majid Pahlevani · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
本文提出了一种新型双开关断续电流源栅极驱动器（CSD），专为Buck电压调节模块（VRM）的高侧MOSFET设计。该驱动器有效解决了传统CSD在关断过程中存在的栅极电流分流问题，显著提升了驱动性能与效率。
解读: 该技术主要针对高频Buck变换器中的驱动电路优化，旨在解决MOSFET关断过程中的电流分流问题，从而提升开关效率。对于阳光电源而言，该技术可应用于户用光伏逆变器及储能系统（如PowerStack）内部的DC-DC功率变换模块。通过优化驱动电路，有助于在提升开关频率的同时降低开关损耗，从而减小磁性元件...
用于无桥PFC的混合低频开关
Hybrid Low-Frequency Switch for Bridgeless PFC
Qingyun Huang · Alex Q. Huang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
针对传统无桥PFC电路中低导通电阻Si SJ MOSFET成本高的问题，本文提出了一种混合低频开关方案。该方案通过并联高导通电阻、低成本的Si SJ MOSFET与大电流、低成本的Si二极管，在保证效率的同时显著降低了系统成本。
解读: 该技术主要针对PFC（功率因数校正）环节的成本优化，对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能变流器（PCS）具有重要参考价值。在户用产品中，成本控制是核心竞争力，通过采用这种混合开关方案，可以在不牺牲效率的前提下，有效降低整机物料成本（BOM）。建议研发团队评估该混合开关在单相逆变器及小功率PFC电路中...
基于栅极电荷注入概念的SiC MOSFET开关过电压与振荡同步抑制技术
Simultaneous Mitigation of Switching Overvoltage and Oscillation for SiC MOSFET via Gate Charge Injection Concept
Peng Sun · Xiaofei Pan · Xudong Han · Huayang Zheng 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
针对SiC MOSFET因寄生电感和高开关速度导致的过电压与振荡问题，本文提出了一种基于栅极电荷注入（GCI）概念的新型辅助电路。该电路通过在漏极与栅极间引入可控电荷，有效抑制了开关过程中的电压尖峰及高频振荡，从而提升了电压裕量并降低了电磁干扰（EMI）。
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 MOSFET的应用已成为提升效率的关键。该GCI技术能有效解决高频开关带来的电压应力与EMI难题，有助于优化逆变器功率模块的PCB布局与驱动电路设计，在保证高可靠性的前提下进一步缩小产品体积。建议研发团队...
基于米勒平台电压的功率MOSFET栅极氧化层退化在线状态监测
Online Condition Monitoring of Power MOSFET Gate Oxide Degradation Based on Miller Platform Voltage
Xuerong Ye · Cen Chen · Yixing Wang · Guofu Zhai 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年6月
功率器件的状态监测对开关电源系统的诊断与预测至关重要。针对功率MOSFET常见的栅极氧化层退化问题，本文提出了一种全新的在线监测前兆指标，通过监测米勒平台电压的变化，实现了对栅极氧化层退化程度的实时评估，填补了该领域在线监测方法的空白。
解读: 该研究对于提升阳光电源核心产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩）的可靠性具有重要意义。功率MOSFET/IGBT作为电力电子变换器的核心，其栅极可靠性直接影响设备寿命。通过集成该在线监测算法至iSolarCloud智能运维平台，可实现对逆变器及PCS功率模块的早期故障预...
基于不同栅极驱动拓扑和工况的碳化硅MOSFET实时结温传感研究
Real-Time Junction Temperature Sensing for Silicon Carbide MOSFET With Different Gate Drive Topologies and Different Operating Conditions
He Niu · Robert D. Lorenz · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年4月
本文研究了基于栅极驱动开关瞬态特性的碳化硅（SiC）MOSFET实时结温（Tj）传感方法。针对不同栅极驱动拓扑及工况，分析了开关瞬态属性对结温的敏感性，旨在解决SiC器件在复杂应用环境下的实时热监测难题，为功率模块的可靠性评估提供技术支撑。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线具有重要价值。随着公司组串式逆变器和PowerTitan系列储能系统向高功率密度、高效率方向演进，SiC器件的应用日益广泛。实时结温传感技术能够精确监测器件热状态，直接提升逆变器及PCS模块的可靠性设计水平，有助于实现更精准的过温保护及寿命预测。建议研发团队将此技术集成至...
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...
一种适用于串联SiC MOSFET的栅极驱动电路及动态电压均衡控制方法
A Gate Drive Circuit and Dynamic Voltage Balancing Control Method Suitable for Series-Connected SiC mosfets
Chengzi Yang · Yunqing Pei · Yunfei Xu · Fan Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
相比硅基IGBT，碳化硅(SiC) MOSFET在开关速度和热性能上具有显著优势。然而，SiC MOSFET极快的开关速度加剧了由参数不一致引起的动态电压不平衡问题。本文提出了一种新型栅极驱动电路及动态电压均衡控制方法，有效解决了串联SiC MOSFET应用中的电压应力分配难题。
解读: 该技术对阳光电源的高压储能系统（如PowerTitan系列）及大功率组串式逆变器具有重要价值。随着光伏与储能系统向更高直流母线电压（如1500V甚至更高）演进，单管SiC器件耐压受限，串联技术是提升功率密度和效率的关键。该研究提出的动态电压均衡控制方法，可直接应用于阳光电源的高压功率模块设计，提升系...
一种低损耗且电压自平衡的准两电平中压SiC MOSFET功率模块
A Quasi-Two-Level Medium-Voltage SiC MOSFET Power Module With Low Loss and Voltage Self-Balance
Jiye Liu · Chi Li · Zedong Zheng · Kui Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
针对高压、高功率密度变换器对宽禁带器件的需求，本文提出了一种通过堆叠低压SiC MOSFET实现等效高压阻断能力的功率模块。该设计利用准两电平拓扑结构，在保持低导通电阻和高电流容量的同时，有效解决了串联器件的电压自平衡问题，相比单颗高压器件具有成本与性能优势。
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。随着光伏与储能系统向更高直流侧电压（如1500V及以上）演进，利用SiC器件堆叠技术可显著降低开关损耗并提升功率密度。建议研发团队关注该模块的电压自平衡机制，将其应用于高压PCS拓扑设计中，以替代昂贵的高压...
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...
一种用于电动汽车逆变器的双面冷却SiC MOSFET功率模块
A Double-Sided Cooled SiC MOSFET Power Module for EV Inverters
Riya Paul · Rayna Alizadeh · Xiaoling Li · Hao Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
双面冷却（DSC）功率模块结构能显著提升电动汽车电机驱动逆变器的功率密度。本文提出了一种采用1200V碳化硅（SiC）MOSFET器件的半桥拓扑DSC功率模块，集成了栅极驱动电路与状态监测功能，并详细介绍了其创新设计与相关特性。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩及储能变流器（PCS）业务具有重要参考价值。双面冷却技术能有效提升功率密度，解决高功率密度下的散热瓶颈，这与阳光电源PowerTitan、PowerStack等储能系统追求极致紧凑化设计的趋势高度契合。同时，SiC器件的应用是提升逆变效率的关键，建议研发团队关注该模块...
多芯片SiC MOSFET功率模块键合线脱落不均匀性的在线监测方法
An Online Monitoring Method of Bond Wire Lift-off Unevenness in Multichip SiC MOSFET Power Modules
Ziyang Zhang · Lin Liang · Haoyang Fei · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
监测键合线脱落的不均匀性是多芯片SiC MOSFET功率模块高可靠运行的基础。传统方法仅能监测模块整体的键合线脱落数量。本文提出了一种监测多芯片模块中键合线脱落分布的新方法，实现了对功率模块健康状态的精细化评估。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务至关重要。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功率模块，提升模块的可靠性与寿命预测能力是关键竞争力。该在线监测方法可集成至iSolarCloud平台，通过实时感知功率模块的键合线老化状态，实现从‘事后维修’向‘预防性维护’...
4H-SiC MOSFET电子辐照耦合短路特性的研究
A Study on Short Circuit Characteristics of 4H-SiC MOSFET Coupled With Electron Irradiation
Yan Chen · Yun Bai · Antao Wang · Leshan Qiu 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年12月
本文研究了4H-碳化硅（SiC）MOSFET的电子辐照耦合短路（SC）特性。提出了电子辐照耦合的短路影响机制，并进一步研究了少数载流子寿命对辐照后器件短路特性的影响。采用2 MeV电子对4H-SiC MOSFET和4H-SiC晶圆进行辐照。分析了4H-SiC MOSFET静态参数的变化，并通过极限短路（LSC）测试方法研究了电子辐照耦合下4H-SiC MOSFET的短路特性。结果表明，辐照后，4H-SiC MOSFET的短路峰值电流增加了9.6%，临界短路失效时间（ ${t}_{\text {c...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于4H-SiC MOSFET电子辐照耦合短路特性的研究具有重要的工程应用价值。SiC MOSFET作为我司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安全运行和全生命周期成本。 该研究揭示了电子辐照对SiC器件短路承受能力的退化机制：辐照后器件短路峰...
关于基于Lambert W函数的纳米级MOSFET电荷控制建模的一些思考
Some considerations about Lambert _W_ function-based nanoscale MOSFET charge control modeling
Adelmo A. Ortiz Con · V.C.P.Silv · Paula Ghedini Der Agopian · Joao Antonio Martino 等5人 · Solid-State Electronics · 2025年4月 · Vol.225
摘要 假定为未掺杂的MOSFET沟道中存在的非故意低浓度掺杂对电荷控制以及基于Lambert W函数的反型电荷MOSFET模型，进而对后续的漏极电流模型均具有显著影响。我们指出，常用于描述名义上未掺杂沟道的假设本征MOSFET沟道近似，即使在由非故意掺杂导致的低掺杂浓度下，也会产生显著误差。我们证明，传统的电荷控制模型——该模型将栅电压数学上描述为反型电荷的一个线性项和一个对数项之和——仅在假设的本征情况下成立。然而，在多数载流子为主要电荷的运行区域内，该模型仍可用于名义上未掺杂但实际存在非故意...
解读: 该Lambert W函数纳米MOSFET电荷控制建模研究对阳光电源SiC/GaN功率器件应用具有重要参考价值。文章揭示的非故意掺杂对沟道电荷控制的影响机制,可优化ST系列PCS和电动汽车驱动系统中功率器件的精确建模。改进的栅压-反型电荷关系式及寄生电阻/迁移率退化修正模型,有助于提升三电平拓扑中器件...
避免硅MOSFET雪崩并实现级联GaN器件的零电压开关
Avoiding Si MOSFET Avalanche and Achieving Zero-Voltage Switching for Cascode GaN Devices
Xiucheng Huang · Weijing Du · Fred C. Lee · Qiang Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
本文探讨了高压常开型宽禁带器件与低压常关型硅MOSFET组成的级联结构。分析了关断过程中的电压分布原理及开通时的零电压开关（ZVS）机制，旨在解决级联结构中可能出现的硅MOSFET雪崩击穿问题，并优化开关性能。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能系统（如PowerStack）中对高功率密度和高效率的需求日益增长，GaN器件的应用潜力巨大。级联GaN结构是目前实现高压应用的主流方案，但其可靠性（如Si MOSFET雪崩风险）是工程化落地的关键。本文提出的ZVS实现策略和电压应力优化方法，对阳光电源研发团...
通过共源共栅配置改善超结MOSFET的第三象限运行
Improving the Third Quadrant Operation of Superjunction MOSFETs by Using the Cascode Configuration
Juan Rodriguez · Diego G. Lamar · Jaume Roig · Alberto Rodriguez 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年3月
本文通过解析模型和实验数据，深入研究了高压超结MOSFET（SJ-FET）在与低压硅MOSFET组成的共源共栅配置（CC）下的第三象限行为。通过评估反向恢复时间（tRR）和反向恢复峰值电流等指标，对比了SJ-CC与独立SJ-FET的第三象限动态特性。
解读: 该研究对于提升阳光电源组串式逆变器及储能变流器（PCS）的效率具有重要参考价值。在光伏逆变器和PowerTitan等储能系统中，功率模块的开关损耗和反向恢复特性直接影响整机效率与温升。通过采用共源共栅（Cascode）配置优化超结MOSFET的第三象限特性，可以有效降低死区时间损耗，提升高频化设计下...
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