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基于PCB型罗氏线圈电流传感器的SiC MOSFET短路保护：设计指南、实用方案与性能验证
Short-Circuit Protection for SiC MOSFET Based on PCB-Type Rogowski Current Sensor: Design Guidelines, Practical Solutions, and Performance Validation
Ju-A Lee · Dong Hyeon Sim · Byoung Kuk Lee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
本文提出了一种用于SiC MOSFET功率转换系统的鲁棒短路保护电路，该电路基于PCB型罗氏线圈（RCS）电流传感器。文章详细阐述了RCS的理论设计准则，旨在降低传感误差并提升检测性能，并通过双脉冲测试进行了验证。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统中大规模应用SiC MOSFET以提升功率密度和效率，短路保护的可靠性成为核心挑战。传统的去饱和检测法在高速开关下易受干扰，本文提出的PCB型罗氏线圈方案具有高带宽、抗电磁干扰强等优势，能有效提升SiC功率模块在极端工况下...
基于SiC-MOSFET模块的6.6kV 200kVA无变压器SDBC型STATCOM的开发与验证测试
Development and Verification Test of the 6.6-kV 200-kVA Transformerless SDBC-Based STATCOM Using SiC-MOSFET Modules
Laxman Maharjan · Toshihisa Tajyuta · Koji Maruyama · Akio Suzuki 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
本文探讨了6.6kV 200kVA无变压器静止同步补偿器（STATCOM）的开发与测试。该系统采用模块化多电平单三角桥单元（SDBC）拓扑，并结合碳化硅（SiC）MOSFET功率模块，实现了高压环境下的高效功率变换与控制。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及高压并网设备具有重要参考价值。SDBC拓扑结合SiC器件可显著提升功率密度并降低系统体积，助力实现无变压器化的高压接入，符合阳光电源追求高效率、高功率密度的产品迭代方向。建议研发团队关注SiC在高压模块化多电平变换器中的热管理与驱动保护设计，...
一种用于SiC-MOSFET模块快速瞬态测量的集成数字信号反馈传感器
An Integrated Digital Signal Feedback Sensor for Fast Transient Measurements of SiC-MOSFET Modules
Zenan Shi · Fei Xiao · Yifei Luo · Laili Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
本文提出了一种用于碳化硅（SiC）MOSFET模块的数字信号反馈传感器设计方法，旨在应用于未来的有源栅极驱动器。该方法实现了高带宽、高集成密度和低延迟的瞬态测量，并针对现有研究的不足提出了创新解决方案，为提升功率模块的驱动性能与保护机制提供了技术支撑。
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系列储能PCS向更高功率密度和更高开关频率演进，SiC器件的应用已成为提升效率的关键。该集成传感器技术可显著优化有源栅极驱动电路，提升对SiC模块瞬态过程的实时监测能力，从而在实现更精准的过流/过压保护的同时，进一步压...
基于新型Fowler–Nordheim定位方法研究浪涌电流引起的SiC MOSFET沟槽栅极退化
Investigation of Inrush Current Induced Trench Gate Degradation Inside SiC Mosfet by New Fowler–Nordheim Localization Methodology
Hanqing Zhao · Xuan Li · Yifan Wu · Rui Yang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文深入研究了不同关断栅源电压（VGS）下，SiC MOSFET沟槽栅极在浪涌电流作用下的退化机制。通过引入预处理技术确保栅极相关参数测量的准确性，排除了可恢复成分的干扰。同时，提出了一种新的Fowler–Nordheim定位方法，用于分析栅极氧化层的退化特性。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器及PowerTitan等储能系统中大规模应用SiC MOSFET以提升功率密度和效率，器件的长期可靠性至关重要。浪涌电流引起的栅极退化直接影响产品在复杂电网环境下的寿命。本文提出的Fowler–Nordheim定位方法可作为研发阶段功率模块可靠性评估的有效手段，帮助优化驱动...
利用开关振荡幅度特征实现DC-DC变换器中SiC MOSFET开关时间的非接触式监测
Noncontact SiC MOSFET Switching Time Monitoring in DC–DC Converter Using Switching Oscillation Amplitude Feature
Dawei Xiang · Yipeng Li · Hao Li · Yunpeng Xiao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
SiC MOSFET的开关时间是评估其运行性能与健康状态的关键参数。然而，直接测量漏源或栅源电压存在安全与精度挑战。本文提出了一种基于开关振荡幅度特征的非接触式监测方法，有效解决了上述难题，为功率器件的在线状态监测提供了新思路。
解读: 该技术对阳光电源的组串式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统具有重要价值。随着SiC器件在高效能变换器中的广泛应用，开关时间的精准监测直接关联到功率模块的健康管理与寿命预测。通过非接触式监测技术，阳光电源可在iSolarCloud平台中集成更高级的预测性维护功能，在不增加额...
无底板SiC MOSFET功率模块封装方案研究
Investigation of Packaging Solutions for SiC MOSFET Baseplateless Modules
Elena Mengotti · Ivana Kovacevic-Badstuebner · Enea Bianda · Christoph Kenel 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
本文对四家供应商的1200V碳化硅（SiC）MOSFET无底板功率模块进行了功率循环能力对比研究。通过统计学分析评估了不同封装技术下的长期可靠性表现，旨在客观对比各封装方案的性能差异。
解读: 该研究直接关系到阳光电源核心产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）中功率模块的选型与可靠性设计。随着SiC器件在光伏和储能变流器中的广泛应用，无底板封装技术能有效提升功率密度并降低系统成本。阳光电源应参考该研究的功率循环测试方法，建立针对不同供应商SiC模块的可靠性评估标准，优化模块封...
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...
一种基于源驱动控制方案的新型原边控制通用输入AC-DC LED驱动器
A Novel Primary-Side Controlled Universal-Input AC–DC LED Driver Based on a Source-Driving Control Scheme
Yao Chen · Changyuan Chang · Penglin Yang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年8月
本文提出了一种基于源驱动控制方案的新型原边控制AC-DC LED驱动器。该方案利用低压控制MOSFET驱动高压功率MOSFET，无需传统原边控制方案中常用的辅助绕组。所提出的控制IC采用最小电压检测电路进行监控，简化了电路结构并提高了系统集成度。
解读: 该文献提出的无辅助绕组原边控制技术及源驱动方案，主要应用于LED驱动电源领域，与阳光电源核心的光伏逆变器、储能系统及风电变流器业务关联度较低。虽然其电路简化和控制IC集成化的思路在功率电子领域具有通用参考价值，但由于阳光电源的产品主要聚焦于高功率密度的电力电子变换，该技术在当前产品线（如PowerT...
避免共源共栅
Cascode）GaN器件在大电流关断条件下的发散振荡
Xiucheng Huang · Weijing Du · Fred C. Lee · Qiang Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
共源共栅结构常用于高压常开型GaN器件。然而，高压GaN器件与低压常关型Si MOSFET之间的电容失配会导致不良特性，如Si MOSFET在关断期间进入雪崩状态，以及高压GaN器件内部丢失软开关条件等。本文针对大电流关断下的发散振荡问题进行了深入分析。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能PCS中对功率密度要求的不断提升，GaN器件的应用成为关键技术趋势。该研究揭示了Cascode GaN在极端工况下的振荡机理，对公司优化高频功率模块设计、提升驱动电路可靠性具有重要指导意义。建议研发团队在开发下一代高功率密度组串式逆变器时，重点评估该电容失配效...
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，...
1.2-kV, 400-A SiC MOSFET模块短路与过载栅极驱动双重保护方案的设计、分析与讨论
Design, Analysis, and Discussion of Short Circuit and Overload Gate-Driver Dual-Protection Scheme for 1.2-kV, 400-A SiC MOSFET Modules
Keyao Sun · Jun Wang · Rolando Burgos · Dushan Boroyevich · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
本文提出了一种基于高电流SiC MOSFET模块Kelvin源极与功率源极之间寄生电感的短路与过载栅极驱动双重保护方案。文章对该方案进行了全面分析，包括评估制造公差和温度变化对参数依赖性的最坏情况分析。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务至关重要。随着公司在PowerTitan等大型储能系统及组串式光伏逆变器中大规模应用高功率密度SiC模块，栅极驱动的可靠性直接决定了系统的故障耐受能力。本文提出的基于寄生电感的双重保护方案，能够有效提升SiC器件在极端工况下的生存能力，降低过流保护的响应延迟。建议研发团队在...
针对SiC MOSFET的开关损耗优化与钳位能量回馈的过电压及振荡抑制电路
Overvoltage and Oscillation Suppression Circuit With Switching Losses Optimization and Clamping Energy Feedback for SiC MOSFET
Chengzi Yang · Yunqing Pei · Laili Wang · Longyang Yu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
针对SiC MOSFET快速开关导致的严重关断过电压与振荡，缓冲电路是一种经济有效的解决方案。然而，由于缓冲电路在开关过程中解耦了功率回路寄生电感，会导致开通损耗显著增加。本文研究了功率回路寄生电感对开关过程的影响，并提出了一种新型缓冲电路，在抑制过电压与振荡的同时，实现了开关损耗的优化与钳位能量的有效回馈。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。随着PowerTitan系列储能系统及组串式光伏逆变器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。该研究提出的缓冲电路方案能够有效解决高频开关带来的电压尖峰与电磁干扰问题，同时通过能量回馈降低损耗，直接提升系统转换...
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...
一种用于SiC MOSFET电流检测的高带宽紧凑型直流母线嵌入式平面罗氏线圈设计
Design of a High-Bandwidth Compact DC-Bus Embedded Planar Rogowski Coil for SiC MOSFET Current Sensing
Matthias Spieler · Che-Wei Chang · Ayman M. El-Refaie · Dong Dong 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文定量研究了平面罗氏线圈的设计准则。通过将罗氏线圈集成在PCB内部，置于直流母线、直流支撑电容与半桥电路之间，仅需单个线圈即可实现直流母线电流的测量，从而有效捕捉SiC MOSFET的开关瞬态电流。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器及PowerTitan等储能系统全面转向SiC功率器件以提升功率密度和效率，高频开关带来的电流采样难题日益突出。该技术通过PCB嵌入式平面罗氏线圈，实现了高带宽、紧凑型的电流检测，能够精准捕捉SiC器件的开关瞬态，对于优化逆变器及PCS的驱动保护电路、降低EMI干扰、提升系统...
一种集成基于绝缘体上硅
SOI）栅极驱动的高温碳化硅
Zhiqiang Wang · Xiaojie Shi · Leon M. Tolbert · Fei Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年3月
本文提出了一种用于高温、高功率密度应用的高集成度碳化硅（SiC）MOSFET功率模块。设计并制造了一种可在200°C环境温度下工作的基于绝缘体上硅（SOI）的栅极驱动器，并测试了其在不同温度下的驱动电流能力。
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。随着光伏逆变器和储能变流器（如PowerTitan、ST系列PCS）向更高功率密度和更小体积演进，高温运行能力是提升系统集成度的关键。SOI基栅极驱动技术能够有效解决SiC器件在高温环境下的驱动可靠性问题，有助于阳光电源在极端工况下提升逆变器效率并简化...
一种改进的碳化硅MOSFET紧凑模型及其在精确电路仿真中的应用
An Improved Compact Model for a Silicon-Carbide MOSFET and Its Application to Accurate Circuit Simulation
Yasushige Mukunoki · Kentaro Konno · Tsubasa Matsuo · Takeshi Horiguchi 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年11月
本文提出了一种改进的离散碳化硅（SiC）MOSFET紧凑模型。该模型在原有基础上，引入了新的输出特性行为模型及内部电容非线性模型。仿真结果表明，改进后的模型在静态特性及瞬态行为方面均比旧模型更接近实测数据，显著提升了电路仿真的准确性。
解读: 随着阳光电源在组串式光伏逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩中大规模应用SiC器件，高精度的器件模型对于提升功率密度和效率至关重要。该改进模型能更准确地模拟SiC MOSFET在高速开关过程中的非线性电容特性，有助于优化逆变器及PCS的驱动电路设计，减少开关损耗，并提升电磁兼容性（E...
基于SiC-MOSFET/SBD H桥模块的850-V 100-kW 16-kHz双向隔离DC-DC变换器的设计与性能
Design and Performance of the 850-V 100-kW 16-kHz Bidirectional Isolated DC–DC Converter Using SiC-MOSFET/SBD H-Bridge Modules
Ryo Haneda · Hirofumi Akagi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
本文设计并测试了一款采用最新1.2-kV 400-A SiC-MOSFET/SBD H桥模块的850-V 100-kW 16-kHz双向隔离DC-DC变换器，重点在于提升效率。文章提出了一种在部分负载下采用连续电流模式（CCM）的间歇运行策略，以降低开关损耗。实验结果验证了该方案的有效性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大功率组串式逆变器具有极高的参考价值。SiC H桥模块的应用能显著提升变换器的功率密度和转换效率，符合阳光电源追求极致能效的研发方向。文中提出的CCM间歇运行策略可优化储能变流器（PCS）在轻载工况下的效率表现，有助于提升产...
一种用于并联SiC JFET/Si MOSFET共源共栅结构的低成本新型拓扑以平衡开通电流与结温
A Low-Cost Novel Structure for Paralleled SiC JFET/Si MOSFET Cascodes to Balance Turn-on Current and Junction Temperature
Cheng Zhao · Laili Wang · Xu Yang · Yongmei Gan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
SiC JFET/Si MOSFET共源共栅结构（SSC）因其低导通电阻和快速开关特性在电力电子领域极具潜力。针对大电流应用中多SSC并联时，由于布局不对称导致的开通电流不平衡及结温差异问题，本文提出了一种低成本的新型结构，旨在优化并联器件间的电流分配，提升系统可靠性。
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）具有重要参考价值。随着碳化硅（SiC）在光伏和储能领域的高频化应用，多管并联是提升功率密度的关键。该研究提出的电流平衡技术可有效解决并联器件因布局寄生参数不匹配导致的应力集中问题，有助于提升阳光电源大功率模...
芯片参数分散性对多芯片并联SiC MOSFET热安全工作区的影响
Impact of Chip Parameter Mismatch on Thermal Safe Operating Area of Parallel-Connected SiC MOSFETs
蒋馨玉 · 孙鹏 · 唐新灵 · 金锐 等5人 · 电工技术学报 · 2025年8月 · Vol.40
为评估多芯片并联SiC MOSFET在最高结温限制下的热安全工作区（TSOA），提出一种基于芯片-模块-系统级联合电热仿真与输出电流预测模型的评估方法，有效减少仿真次数并经实验验证。采用蒙特卡罗模拟分析芯片参数分散性对TSOA的影响，发现高开关频率下主导因素为阈值电压与栅源电压极差，低频下则为导通电阻与跨导均值。进一步通过TSOA灵敏度进行多目标优化分组，实现TSOA延拓。
解读: 该研究对阳光电源的高功率密度产品设计具有重要指导意义。SiC MOSFET多芯片并联是SG350HX等大功率光伏逆变器和PowerTitan储能系统的关键技术,研究成果可直接指导功率模块选型与分组优化。通过TSOA评估方法可提升产品可靠性设计水平,尤其适用于高开关频率、大电流的应用场景。对于储能双向...
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