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拓扑与电路 DC-DC变换器 ★ 5.0

基于耦合电感的软开关Boost-Ćuk变换器用于微型逆变器应用

Coupled Inductor-Based Soft-Switched Boost-Ćuk Converter for Microinverter Applications

作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

本研究提出了一种新型全软开关高升压直流 - 直流转换器。该转换器将具有相同输入电感和金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管(MOSFET)的升压转换器和 Ćuk 转换器相集成,并采用串联输出直流母线电压。在这种拓扑结构中,由于输出端 Ćuk 电感较小,转换器工作在不连续导电模式,开关可在零电流开关(ZCS)和低电压条件下导通。此外,采用两个耦合电感为所有半导体元件创造相似的电压增益和软开关条件。第一个耦合电感与 Ćuk 二极管串联,可为宽负载和输入电压变化提供平衡的直流母线,并为 Ćuk 二极...

解读: 从阳光电源微型逆变器和分布式光伏业务角度看,这项耦合电感软开关Boost-Ćuk变换器技术具有显著的应用价值。该拓扑通过集成Boost和Ćuk变换器实现高升压比,直接契合组件级微逆变器将30-40V光伏组件电压升压至400V直流母线的核心需求,可有效减少功率级数,提升系统集成度。 技术的核心优势在...

电动汽车驱动 SiC器件 三电平 ★ 5.0

采用优化平衡寄生电感结构的并联分立式SiC MOSFET三电平T型APF

Three-level T-type APF with Parallelled Discrete SiC MOSFETs Using Optimized-balanced Parasitic Inductance Structure

Hu Tan · Yaqi Zhu · Weiming Tian · Jiaqi Zhao 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月

针对高功率密度100 kVA有源电力滤波器(APF)在体积、损耗和成本约束下的设计挑战,本文提出了一种拓扑与器件选型的优化方法,并设计了寄生电感最小化且均衡的PCB结构,以抑制关断电压过冲(TTVO)并改善开通瞬态电流均流(TTCS)。通过对三电平T型(3LT²)与中点钳位(NPC)拓扑及多种SiC器件的量化评估,确定了满足综合约束的最优方案。实验结果表明,所提PCB结构将TTVO由1.06 kV降至780 V(降低26.4%),TTCS偏差从82.4%减小至3.7%(DC 800 V,负载电流...

解读: 该并联SiC MOSFET三电平T型拓扑技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。研究提出的寄生电感优化平衡PCB设计可直接应用于功率模块开发,将关断过冲降低26.4%、均流偏差降至3.7%,显著提升器件可靠性。4.27kW/L功率密度和98.16%效率指标契合Power...

电动汽车驱动 GaN器件 功率模块 ★ 5.0

垂直堆叠级联GaN HEMT功率模块中的热行为研究

Thermal Behavior in Vertically Stacked Cascode GaN HEMT Power Modules including Mutual Heating, Dissipation Disturbance, and Solder Voids

Sungtaek Hwang · Eun Pyo Hong · Min-Ki Kim · Dong Keun Jang 等5人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年9月

与传统的横向配置相比,垂直堆叠式共源共栅氮化镓(GaN)功率器件具有显著的电气优势,包括降低寄生电感、设计紧凑以及功率密度高等。然而,将硅MOSFET直接堆叠在GaN HEMT上方会带来重大的热挑战。本研究确定了三个主要的热问题:芯片之间的相互加热、散热路径受限以及焊料空洞导致的热退化。有限元分析(FEA)模拟表明,由于这些影响,堆叠式设计的峰值温度比横向设计大约高30%。模拟还显示,焊料空洞,尤其是硅MOSFET下方的焊料空洞,会干扰垂直热流并加剧热点的形成。通过使用定制制造的模块在重复开关操...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,该论文揭示的垂直堆叠共源共栅GaN功率模块技术对我们在光伏逆变器和储能系统领域的产品升级具有重要参考价值。垂直堆叠架构能够显著降低寄生电感、提升功率密度,这与我们追求高效率、小型化逆变器的产品路线高度契合,特别是在户用储能和工商业储能系统中,紧凑设计可直接转化为系统成本优势...

功率器件技术 SiC器件 ★ 4.0

基于器件物理的高压SiC MOSFET短路故障行为模型

A Device-Physics-Based Behavioral Model for Short-Circuit Failure of High-Voltage SiC MOSFETs

巫以凡 · 李驰 · 徐云飞 · 郑泽东 等5人 · 电工技术学报 · 2025年1月 · Vol.40

针对国产高压SiC MOSFET短路耐受能力差、缺乏精准仿真模型的问题,提出一种基于器件物理特性的行为模型,准确描述短路过程中电流、电压等外部特性。模型修正沟道电流中的电压项,并在元胞层面建模JFET区与漂移区电阻,考虑实际器件设计与工艺影响。关键参数源自器件设计环节,提升短路仿真精度并建立设计与应用间的桥梁。实验验证表明,6.5 kV/400 A器件仿真与实测结果一致性高,短路电流关键特征相对误差小于2.5%。

解读: 该SiC MOSFET短路故障建模研究对阳光电源高压产品线具有重要参考价值。特别是针对ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中的6.5kV SiC器件应用,该模型可提升短路保护设计精度,降低器件失效风险。通过精确的物理建模和参数优化,有助于提高PowerTitan等大功率产品的可靠性设计。对于车载O...

电动汽车驱动 SiC器件 ★ 4.0

通过关断延迟调节实现多个串联SiC MOSFET的主动电压均衡

Active voltage balancing by turn-off delays regulation for multiple series-connected SiC MOSFETs

Cédric Mathieu de Vienne · Pierre Lefranc · Pierre-Olivier Jeannin · Bruno Lefebvre 等5人 · IET Power Electronics · 2025年1月 · Vol.18

本文提出了一种针对N个串联SiC MOSFET堆栈的主动电压均衡方法,通过基于实时电压反馈精确调节各器件的关断延迟时间来实现动态电压平衡。该方法无需额外的均衡电路,仅利用驱动时序控制即可有效抑制串联MOSFET在开关过程中出现的电压不均问题。仿真与实验均在采用三个650 V SiC MOSFET构成的Buck变换器平台上验证了该策略的有效性。

解读: 该主动电压均衡技术对阳光电源高压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1500V光伏逆变器中,多个SiC MOSFET串联可突破单管耐压限制,实现更高电压等级和更低损耗。该方法通过驱动时序控制实现动态均压,无需额外均衡电路,可简化PowerTitan等大型储能系统的功率模块设计,降...

功率器件技术 SiC器件 ★ 4.0

高可靠性碳化硅紫外单光子雪崩二极管实现超过10000小时连续运行

Highly reliable SiC UV SPAD with over 10,000 hours of continuous operation

Yan Zhou · Xiaoqiang Tao · Tianyi Li · Dong Zhou 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年10月

本研究设计并制作了一种具有分离式吸收 - 电荷 - 倍增结构的紫外(UV)4H - 碳化硅(SiC)单光子雪崩光电二极管(SPAD)。

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项4H-SiC基紫外单光子雪崩光电二极管(UV SPAD)技术具有重要的潜在应用价值。该器件实现了超过10,000小时的连续运行可靠性,这一突破性指标对我们的核心业务领域具有多维度的技术启示。 在光伏逆变器领域,SiC材料已成为功率器件的重要发展方向,而本研究展示的Si...

储能系统技术 储能系统 SiC器件 功率模块 ★ 5.0

不同Al/Cu缓冲层比例下SiC MOSFET功率模块在功率循环中退化特性的对比分析

Comparative Analysis of Degradation of SiC MOSFET Power Module With Different Proportions of Al/Cu Buffer Under Power Cycling

Yunhui Mei · Songmao Zhang · Yuan Chen · Longnv Li 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年2月

由于碳化硅(SiC)芯片与键合线之间的热膨胀系数(CTE)不匹配,键合界面处会产生严重的热机械应力,导致键合线的可靠性显著降低。通过使用烧结银在芯片顶部连接铝/铜缓冲层,可以改善键合线与芯片之间的热膨胀系数不匹配问题,大大提高键合线的可靠性。缓冲层与银烧结技术的结合显著提高了功率模块的可靠性并增强了功率密度。此外,缓冲层增加了热容量,从而降低了半导体器件的工作温度。在本研究中,通过亚秒级功率循环测试(PCT)研究了不同比例的铝/铜应力缓冲层对采用铝键合线的单面模塑碳化硅功率模块可靠性的影响,并对...

解读: 从阳光电源业务视角来看,这项关于SiC MOSFET功率模块中Al/Cu缓冲层的研究具有重要的战略意义。SiC器件是我们光伏逆变器和储能变流器实现高功率密度、高效率的核心技术,而键合线可靠性一直是制约产品寿命的关键瓶颈。 该研究通过在芯片顶部采用银烧结技术集成Al/Cu缓冲层,有效缓解了SiC芯片...

储能系统技术 储能系统 SiC器件 IGBT ★ 4.0

一种用于硅/碳化硅混合开关的主动串扰抑制门极驱动电路

An Active Crosstalk Suppression Gate Driver Circuit for Si/SiC Hybrid Switch

作者未知 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年1月

由并联的硅(Si)绝缘栅双极型晶体管(IGBT)和碳化硅(SiC)金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管(MOSFET)组成的混合开关(HyS),近年来因其高效率和低成本而受到越来越多的关注。然而,由于器件特性的独特表现和差异,HyS 在运行过程中产生的串扰会显著降低系统可靠性。为解决串扰问题,本文分析了 HyS 中的串扰效应,并建立了 HyS 的串扰模型。设计了一种栅极驱动电路来抑制 HyS 中的串扰,并详细阐述了其工作原理。该驱动电路简化了硬件设计,同时有效解决了 HyS 中的串扰问题。L...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项Si/SiC混合开关的有源串扰抑制技术具有重要的战略价值。当前光伏逆变器和储能变流器正面临效率提升与成本控制的双重压力,纯SiC方案虽然性能优异但成本居高不下,而Si IGBT与SiC MOSFET并联的混合开关方案恰好提供了一条兼顾性能与经济性的技术路径。 该论文针...

电动汽车驱动 SiC器件 ★ 4.0

基于SiC MOSFET固态断路器的电机控制中心:设计分析、新型软启动与软关断策略

SiC MOSFET Solid-State Circuit Breaker-Based Motor Control Center: Design Analysis, Novel Soft Start, and Soft Turn-Off Strategies

Jiale Zhou · Haichen Liu · Xiwen Xu · Yao Wang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月

固态断路器(SSCB)被视为直流配电系统中具有变革潜力的技术,但在交流系统中的研究与应用较少,主要受限于与成熟机械断路器的竞争。本文提出一种集成软启动器、接触器、断路器及热继电器功能的三相SSCB,适用于电机控制中心(MCC)。重点探讨其电流保护、软启动与接触器功能,给出380 V/63 A SSCB的关键设计,包括半导体器件、压敏电阻(MOV)、缓冲电路与散热器选型,并分析MOV寿命。在200 A下验证了故障保护性能。提出新型软启动与软关断策略,关断时机由电网电压锁相环(PLL)相位决定,无需...

解读: 该SiC MOSFET固态断路器技术对阳光电源储能与充电桩产品线具有重要应用价值。其集成软启动、接触器、断路器多功能的设计理念可直接应用于PowerTitan储能系统的电池簇保护与并网控制,替代传统机械接触器,提升响应速度至微秒级。新型软启动/软关断策略基于PLL相位控制、无需电流传感器的特点,可优...

电动汽车驱动 储能系统 SiC器件 可靠性分析 ★ 5.0

基于数字孪生与自演化补偿器的电力电子系统在线健康监测及改进参数辨识能力

Digital Twin-Based Online Health Monitoring of Power Electronics Systems With Self-Evolving Compensators and Improved Parameter Identification Capability

Yi-Hua Liu · Zong-Zhen Yang · Min-Chen Liu · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月

电力电子系统(PES)在航空航天、可再生能源和电动汽车等领域至关重要。本文比较了粒子群优化(PSO)、灰狼优化和蜻蜓算法三种元启发式方法的参数估计性能,并提出一种结合物理行为的两阶段元启发式方法,显著提升了寄生电阻估计精度与参数识别速度。相较于传统PSO,MOSFET和电感寄生电阻估计误差分别由31%和45%降至1.5%和2.3%,计算时间减少逾60%。该方法在外部扰动下仍具高鲁棒性,平均使MOSFET和电感寄生电阻识别误差分别降低11.8%和16.7%。此外,引入自演化补偿器可在线自动调节控制...

解读: 该数字孪生健康监测技术对阳光电源ST储能变流器和SG光伏逆变器产品线具有重要应用价值。两阶段元启发式方法可精准辨识SiC MOSFET和电感寄生参数(误差降至1.5%/2.3%),直接提升PowerTitan储能系统功率模块的状态监测精度。自演化补偿器能在线自适应调节控制参数,可集成至iSolarC...

储能系统技术 储能系统 SiC器件 ★ 4.0

总电离剂量辐照下动态栅极应力诱导的SiC MOSFET栅氧退化研究

Investigation on Gate Oxide Degradation of SiC MOSFETs Induced by Dynamic Gate Stress Under Total Ionizing Dose Irradiation

Jiahao Hu · Xiaochuan Deng · Tao Xu · Haibo Wu 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年7月

在这篇快报中,研究了碳化硅(SiC)金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管(MOSFET)在总电离剂量辐照下由动态栅极应力引起的栅极氧化物退化情况,以准确评估……

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项关于SiC MOSFET栅极氧化层在辐射环境下动态应力退化机制的研究具有重要的战略意义。SiC功率器件已成为我们新一代光伏逆变器和储能变流器的核心部件,其可靠性直接影响产品在极端环境下的表现。 该研究聚焦于总剂量辐射与动态栅极应力的耦合效应,这对我们在特殊应用场景具有...

储能系统技术 储能系统 宽禁带半导体 ★ 4.0

低温超临界流体处理改善Al₂O₃/β-Ga₂O₃界面机理

Mechanism of Improving Al₂O₃/β-Ga₂O₃ Interface After Supercritical Fluid Process at a Low Temperature

Zhang Wen · Mingchao Yang · Songquan Yang · Song Li 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年3月

β - Ga₂O₃是一种宽带隙半导体,因其高击穿电压和快速开关特性而受到关注。然而,由于Al₂O₃/β - Ga₂O₃界面处存在较高的界面态密度,这对金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管(MOSFET)器件的性能和可靠性产生了重大影响,因此面临着诸多挑战。作为一种低温解决方案,超临界流体工艺(SCFP)被引入到Al₂O₃/β - Ga₂O₃金属 - 氧化物 - 半导体电容器(MOSCAP)的制造过程中,该工艺能有效减少氧空位和界面缺陷,尤其避免了高温对材料造成的损伤。近界面陷阱数量减少了一半...

解读: 从阳光电源功率半导体器件应用角度来看,这项关于β-Ga₂O₃/Al₂O₃界面优化的研究具有重要的战略参考价值。β-Ga₂O₃作为超宽禁带半导体(~4.8eV),其理论击穿电场强度达8 MV/cm,远超SiC和GaN,这与我们在高压大功率逆变器和储能变流器领域对更高效率、更高功率密度器件的需求高度契合...

储能系统技术 储能系统 SiC器件 可靠性分析 ★ 4.0

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...

功率器件技术 DC-DC变换器 SiC器件 ★ 5.0

基于同步脉冲补偿的Buck DC/DC变换器共模EMI抑制方法

A Common-Mode EMI Suppression Method for Synchronous Buck DC/DC Converters Based on Synchronous Pulses Compensation

罗嗣勇 · 毕闯 · 陈允 · 张鹏飞 等6人 · 中国电机工程学报 · 2025年7月 · Vol.45

碳化硅MOSFET在高速开关过程中产生的高dv/dt和di/dt易引发严重共模电磁干扰。本文通过分析SiC MOSFET同步Buck DC/DC变换器共模EMI产生机理,建立其共模EMI模型,揭示开关波形与共模噪声间的函数关系,并构建开关波形简化时域模型以预测噪声频谱。提出基于同步脉冲补偿(SPC)的共模EMI抑制方法,理论分析其可行性,设计基于FPGA的同步脉冲注入实现方案,探讨非理想SPC及共模电感的影响。实验结果验证了所建模型的准确性与SPC方法的有效性。

解读: 该研究对阳光电源的SiC器件应用具有重要参考价值。SPC共模EMI抑制方法可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中的DC/DC变换环节,有助于解决高频开关应用中的EMI问题。特别是在1500V高压系统中,该方法可有效降低SiC MOSFET的共模干扰,提升产品EMC性能。通过FPGA实现...

电动汽车驱动 ★ 5.0

高性能二维AsS空穴型晶体管中亚热载流子输运的理论研究

Theoretical Study of High-Performance Two-Dimensional AsS P-Type Transistors Featuring Subthermionic Transport

Weicong Sun · Hengze Qu · Chuyao Chen · Xi Yu 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年7月

二维材料晶体管在下一代高速、低功耗互补金属氧化物半导体(CMOS)集成方面展现出巨大潜力。然而,与n型金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)相比,p型MOSFET的导通态电流较小,功耗较高。在这项工作中,我们结合第一性原理计算和非平衡格林函数(NEGF)方法,研究了二维硫化砷(2 - D AsS)的电子性质和量子输运特性。二维AsS具有1.27 eV的直接带隙,空穴有效质量较小(x方向为$0.46m_0$,y方向为$0.15m_0$)。对于沟道长度在8至10 nm范围内的二维AsS p -...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项关于二维AsS材料p型晶体管的研究虽属基础半导体领域,但其突破性进展对我们的核心产品具有长远战略意义。 在光伏逆变器和储能系统领域,功率转换效率与功耗控制是核心竞争力所在。该研究展示的p型MOSFET实现了30-50 mV/dec的亚阈值摆幅,突破了传统玻尔兹曼极限(...

储能系统技术 储能系统 SiC器件 工商业光伏 ★ 5.0

多兆赫多千瓦碳化硅全桥逆变器零电压开通挑战及面向高功率电容式电力传输系统的设计

Challenges in Zero-Voltage-Switched-On Multi-MHz Multi-kW SiC Full-Bridge Inverter and Oriented Design for High-Power Capacitive Power Transfer System

Yao Wang · Shuyan Zhao · Fei Lu · Hua Zhang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月

本文研究了用于激励高功率电容式电力传输(CPT)系统的多兆赫多千瓦碳化硅(SiC)全桥逆变器设计与实现中的关键挑战。首先揭示了在多兆赫高功率条件下,因MOSFET硬关断电流过大导致的漏源电流与电压振荡问题,成为限制开关频率提升的主要瓶颈。其次,提出了一套涵盖器件选型、栅极驱动设计、零电压开关(ZVS)实现及布局优化的高频逆变器设计方法,并基于UCC5390、IXRFD631和UCC27531D三种驱动芯片与C3M0060065K SiC MOSFET实现了三款逆变器样机,工作频率覆盖1 MHz(...

解读: 该多MHz SiC全桥逆变器的ZVS设计技术对阳光电源具有重要应用价值。首先,文中揭示的MOSFET硬关断电流振荡问题及其抑制方法,可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的高频化设计,通过提升开关频率至MHz级别,显著减小磁性元件体积,提高功率密度。其次,基于UCC5390等驱动芯片的栅...

电动汽车驱动 ★ 5.0

基于局部相变辅助细丝切换的低功耗高速Ag2S阈值开关器件

Low-Power and High-Speed Ag2S-Based Threshold Switching Device Enabled by Local Phase Transition-Assisted Filamentary Switching

Seongjae Heo · Sunhyeong Lee · Hyunsang Hwang · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年7月

随着物联网(IoT)和嵌入式系统对低功耗电子设备的需求持续增长,人们对能够在低电压下以极小的泄漏电流运行,同时保持快速开关速度的新型器件的需求日益增加。为应对这一挑战,我们开发了一种基于硫化银(Ag₂S)的两端阈值开关(TS)器件,该器件在低电压下兼具低泄漏电流和快速开关速度的特性。基于Ag₂S的TS器件与金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管(MOSFET)串联集成,形成了适用于陡斜率场效应晶体管(FET)应用的1T - 1S阵列。基于Ag₂S的TS器件的泄漏电流低至2 pA,与MOSFET...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于Ag2S的阈值开关技术虽属于微电子器件领域的基础研究,但其核心特性与我们在光伏逆变器、储能系统等产品中面临的功率控制和能效管理挑战存在潜在关联性。 该技术最突出的优势在于超低漏电流(2pA)和快速开关速度(1ns@2V),这与我们在大规模储能系统和分布式光伏应用中...

电动汽车驱动 SiC器件 多电平 ★ 5.0

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...

电动汽车驱动 SiC器件 功率模块 ★ 5.0

用于15 kV SiC MOSFET功率模块电场缓解的高介电常数与高介电强度聚合物涂层

High Dielectric Constant and High Dielectric Strength Polymer Coating for Electric Field Mitigation in 15 kV SiC MOSFET Power Modules

Tianshu Yuan · Jia Lixin · Yuan Xi · Dingkun Ma 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月

中压(MV)碳化硅(SiC)功率器件正在兴起,有望应用于电网、高压脉冲电源等领域。然而,功率模块的高绝缘电压与高功率密度之间的矛盾需要新型绝缘材料来缓解。与传统使用复合材料提高介电常数的方法不同,本文介绍了一种具有高介电常数和高介电强度的单一均质材料聚合物涂层,并证明该涂层可降低模块内硅胶的最大电场。对该涂层的电气性能进行了测量,结果表明与常见聚合物材料相比,它具有高介电常数和高介电强度。电场模拟显示,该涂层可使硅胶中的最大电场强度降低57%。工艺稳定后,涂层厚度可保证约为80μm,可沿直接键合...

解读: 从阳光电源中压产品线的战略视角来看,这项针对15kV SiC MOSFET功率模块的高介电聚合物涂层技术具有显著的应用价值。当前我们在1500V光伏逆变器和中压储能变流器领域正面临功率密度提升与绝缘可靠性的矛盾,该技术提供了一个切实可行的解决路径。 技术核心价值体现在三个维度:首先,单一均质材料涂...

储能系统技术 储能系统 SiC器件 功率模块 ★ 5.0

一种基于低温无压纳米铜烧结的高性能大功率双面冷却碳化硅功率模块

A Novel High-Performance, High-Power Double-Sided Cooling SiC Power Module Based on Low-Temperature Pressureless Nano-Cu Sintering

Haobin Chen · Haidong Yan · Chaohui Liu · Shuai Shi 等5人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年9月

由于纳米铜烧结膏成本低、具有优异的电学和热学性能、高可靠性以及抗电迁移能力,它被视为用于宽带隙半导体应用的下一代芯片互连材料。然而,目前尚无关于纳米铜烧结在高功率双面冷却(DSC)碳化硅(SiC)功率模块中应用的实验报告。本研究通过展示一种基于纳米铜烧结的新型高功率DSC碳化硅金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管(MOSFET)模块的设计、制造和性能,填补了这一空白。利用自制的铜膏和甲酸辅助低温无压铜烧结工艺,制造出了一款1200 V/600 A的DSC功率模块。在250°C的甲酸气氛中烧结...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,该纳米铜烧结技术在高功率双面冷却SiC功率模块上的应用具有重要战略价值。当前光伏逆变器和储能变流器正朝着高功率密度、高效率、高可靠性方向发展,SiC器件已成为我们新一代产品的核心器件,而封装技术的突破将直接影响系统级性能提升。 该技术的核心价值体现在三个维度:首先,功率密...

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