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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...

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 多物理场耦合 ★ 5.0

适用于中压SiC MOSFET的低电容耦合恒定输出电压栅极驱动电源

Gate Driver Power Supply With Low-Capacitance-Coupling and Constant Output Voltage for Medium-Voltage SiC MOSFETs

Zhixing Yan · Gao Liu · Shaokang Luan · Yuan Gao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

摘要:随着宽禁带器件的发展,10 - 15 kV 电压等级的碳化硅(SiC)半导体器件在中压(MV)系统中展现出应用潜力。为确保这些中压 SiC 器件可靠运行,栅极驱动电源必须满足特定要求:具备中压隔离能力、低耦合电容、在电压电位波动时性能稳定以及便于组装。本文提出了一种定制的栅极驱动电源解决方案。所提出的磁芯串联耦合平面变压器满足上述特定要求,通过磁芯串联显著降低了共模电容,同时保持了制造的简便性。此外,开环电压调节器电路模型通过考虑绕组电阻和励磁电感,确保了精确的输出电压。本文展示了一款中压...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项针对中压SiC MOSFET栅极驱动电源的技术创新具有重要的战略价值。随着公司在1500V光伏系统和中压储能变流器领域的持续拓展,10-15kV级SiC器件的应用将成为突破传统硅基器件限制的关键路径。 该技术的核心价值体现在三个维度:首先,0.42pF的超低耦合电容设...

储能系统技术 储能系统 SiC器件 ★ 4.0

碳化硅MOSFET瞬态解析建模方法简要综述

A Brief Review of SiC MOSFET Transient Analytical Modeling Methods: Principles, Current Status, and Parameters Modeling

Lina Wang · Zezhuo Yuan · Junming Chang · Zaiqia Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月

在评估和优化半导体器件开关瞬态性能领域,解析建模方法因其简单、直观和实际适用性等优点而受到越来越多的关注。与相同功率等级的硅基功率器件相比,碳化硅(SiC)金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管(MOSFET)的开关速度更快,这使得其开关瞬态过程对电路中寄生参数的影响极为敏感。这导致出现更复杂的瞬态特性,给 SiC MOSFET 开关瞬态的解析建模带来了挑战。本文综述了现有的用于分析 SiC MOSFET 与二极管对开关瞬态的解析建模方法。介绍了解析建模过程中采用的几种简化措施,并根据简化程度...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这篇关于SiC MOSFET开关瞬态分析建模方法的综述论文具有重要的战略参考价值。作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商,阳光电源正处于功率半导体技术从硅基向碳化硅转型的关键阶段,而精确的瞬态建模能力直接关系到产品性能优化和市场竞争力提升。 该论文系统梳理的分段线性模型...

储能系统技术 储能系统 SiC器件 功率模块 ★ 5.0

SiC MOSFET多芯片并联功率模块热网络模型的快速修正方法

Fast Correction Method for Thermal Network Models of Multi-Chip Parallel Power Modules

Qian Luo · Yi Li · Bin Zhao · Peng Sun 等7人 · IET Power Electronics · 2025年5月 · Vol.18

本文提出了一种考虑热扩散与热耦合效应的SiC MOSFET多芯片并联热网络模型快速修正方法。该方法能够高效准确地评估功率模块内并联芯片的结温,显著提升热网络模型的预测精度,为功率模块的热设计与散热性能优化提供有力指导。

解读: 该SiC MOSFET多芯片并联热网络快速修正方法对阳光电源功率模块设计具有重要价值。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中,多芯片并联SiC模块广泛应用于提升功率密度,但热耦合效应导致的芯片温度不均衡直接影响系统可靠性。该方法可精准预测各芯片结温分布,优化PowerTitan大型储能系统的散热...

功率器件技术 SiC器件 功率模块 ★ 5.0

具有短路保护功能的串联中压SiC MOSFET双通道栅极驱动器

Advanced Dual-Channel Gate Driver With Short-Circuit Protection for Series-Connected Medium-Voltage SiC MOSFETs

Rui Wang · Drazen Dujic · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月

双通道栅极驱动器(D - GD)在工业中被广泛应用,以支持半桥功率模块的大规模使用。随着碳化硅(SiC)器件在中压(MV)场景中日益普及,与传统硅基器件相比,SiC 器件具有卓越的开关性能。本文提出了一种专门针对中压 SiC MOSFET 半桥功率模块的全面 D - GD 设计方案。在高压应用中,功率器件的额定电压有限,为克服这一限制,与传统互补切换两个器件的 D - GD 不同,所提出的 D - GD 设计为同步切换这两个器件,将半桥模块等效为一个额定电压翻倍的单器件。为此,不仅需要保证两个串...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,该论文提出的中压SiC MOSFET双通道栅极驱动技术具有重要的战略价值。当前我们在大功率光伏逆变器和储能变流器领域正面临从1500V向更高电压等级演进的趋势,该技术通过串联同步开关方式将半桥模块整合为倍压单元,为突破单管电压限制提供了创新路径,这与我们3.3kV以上中压产...

储能系统技术 储能系统 DC-DC变换器 ★ 5.0

交错式零电压开关高升压变换器的分析与实现

Analysis and Implementation of an Interleaved High Step-Up Converter With Zero-Voltage-Switching

Marzieh Mohammadi Jouzdani · Omid Haghparast Naeini · Mahdi Shaneh · Tohid Nouri · IET Power Electronics · 2025年7月 · Vol.18

提出了一种高升压DC-DC变换器。通过在输入侧引入交错技术,有效降低了输入电流纹波。结合耦合电感与内置变压器技术,在低占空比条件下实现了极高的电压增益。所采用的有源钳位电路为MOSFET提供了零电压开通条件,实现了软开关,同时吸收了磁性元件漏感中的能量,并将开关管的电压应力限制在远低于输出电压的水平,提高了系统效率与可靠性。

解读: 该交错式零电压开关高升压变换器技术对阳光电源储能与充电产品具有重要应用价值。其交错技术可降低输入电流纹波,适用于ST系列储能变流器的DC-DC级联拓扑,提升电池侧电流质量,延长电池寿命。耦合电感与有源钳位技术实现的软开关与低电压应力特性,可优化PowerTitan储能系统中的升压单元设计,降低SiC...

储能系统技术 电池管理系统BMS ★ 5.0

基于多绕组变压器的低成本栅极驱动单元电池均衡系统

Multiwinding Transformer Based Cell Balancing System With Cost-Effective Gate Drivers

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

电池均衡是电池管理系统的关键要素,用于确保电池单体的电压差处于合适范围内。本文提出了一种基于多绕组变压器(MWT)的有源电池均衡器,并配备了具有成本效益的栅极驱动电路。该均衡器可使所有电池在任何时候同时进行均衡,与传统的基于半桥的多绕组变压器均衡器相比,均衡速度更快。此外,该均衡器中使用的所有金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管(MOSFET)均由基于脉冲变压器隔离或电容隔离的多端口电路驱动,从而降低了成本并减小了尺寸。这些特性使得所提出的电池均衡器更适用于需要快速电池均衡的电池储能系统和电...

解读: 从阳光电源储能系统业务角度看,这项基于多绕组变压器的电池均衡技术具有显著的应用价值。当前我司储能产品线涵盖工商业储能和大型电网侧储能系统,电池管理系统(BMS)的均衡性能直接影响系统效率、寿命和安全性。 该技术的核心优势在于两点:首先,同步均衡能力突破了传统半桥架构的串行限制,可实现所有电芯的并行...

电动汽车驱动 宽禁带半导体 ★ 5.0

多指α-Ga₂O₃超宽禁带电子器件中加热的去中心化

Decentralization of the Heating in Multi-Finger α-Ga₂O₃ Ultra-Wide Bandgap Electronics

作者未知 · IEEE Electron Device Letters · 2025年1月

α - Ga₂O₃是有望推动下一代电力电子技术发展的超宽禁带半导体之一。然而,由于其热力学不稳定且热导率较低,过热问题阻碍了α - Ga₂O₃器件的应用。本研究揭示了多指α - Ga₂O₃金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管(MOSFET)中热串扰的不利影响。通过第一性原理计算和基于激光的泵浦 - 探测测量确定了α - Ga₂O₃的热导率(室温下约为12瓦每米开尔文)。进行了器件热特性表征和建模,以设计一种脊椎形多指器件布局,该布局通过分散整个器件的发热分布来减轻热串扰。

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项关于α-Ga₂O₃超宽禁带半导体的热管理研究具有重要的战略参考价值。α-Ga₂O₃作为新一代功率半导体材料,其超宽禁带特性(约5.0 eV)理论上可实现更高的击穿电压和更低的导通损耗,这对我们的光伏逆变器和储能变流器等核心产品的效率提升具有显著意义。 该研究揭示的热串...

功率器件技术 ★ 5.0

基于电荷轨迹的MOSFET寄生电容全面表征方法

Comprehensive MOSFET Capacitance Characterization Based on Charge Trajectories

Michihiro Shintani · Kazuki Oishi · Yota Nishitani · Hajime Takayama 等5人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年6月

提出了一种确定功率金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管(MOSFET)寄生电容的新方法。与传统方法依赖于特定偏置条件下的小信号测量不同,该方法利用 MOSFET 的瞬时开关波形来表征其电容。开关波形本质上为所有电极建立了合适的偏置电压,反映了实际工作条件。通过分析开关过程中的电荷转移轨迹,可确定栅 - 源电容、漏 - 栅电容和漏 - 源电容。评估表明,采用该方法得出的电容模型能够准确再现使用碳化硅(SiC)MOSFET 的升压转换器中的开关波形,与通过小信号测量得到的传统模型相比,开关时序误...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于电荷轨迹的MOSFET寄生电容表征技术具有显著的工程应用价值。在光伏逆变器和储能变流器等核心产品中,功率开关器件的精确建模直接影响系统效率、电磁兼容性和可靠性设计。 该技术的核心创新在于突破了传统小信号测量方法的局限性。传统方法在特定偏置条件下测试,难以反映器件在...

风电变流技术 IGBT 多电平 ★ 5.0

基于混合逆变器的开绕组永磁同步电机驱动高精度调制策略

High-Precision Modulation Strategy for Hybrid-Inverters-Based OW-PMSM Drives

Donghui Ma · Xueqing Wang · Dianxun Xiao · Xinyu Yan 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月

本文研究了由两个具有不等直流母线电压的独立直流电源供电的开绕组永磁同步电机(OW-PMSM)驱动系统的高精度调制技术。为兼顾性能与成本,高压侧逆变器(INV1)采用IGBT作为开关器件,低压侧逆变器(INV2)则采用低成本MOSFET。针对2:1和3:1电压比,提出了一种双逆变器矢量平面二次划分并依据特定子扇区分配参考电压矢量的高精度调制策略。INV1采用钳位调制,INV2采用高频调制,充分利用IGBT的高耐压特性与MOSFET的高开关频率优势,实现多电平与高精度输出。实验验证了所提驱动系统及调...

解读: 该混合逆变器高精度调制策略对阳光电源新能源汽车和储能产品线具有重要参考价值。文中IGBT与MOSFET混合使用的方案,可优化应用于车载OBC充电机和ST系列储能变流器,通过高低压侧器件合理搭配实现性能与成本的平衡。特别是其2:1和3:1电压比下的矢量分配方法,可用于优化PowerTitan储能系统的...

储能系统技术 储能系统 LLC谐振 ★ 5.0

双向推挽正激LLC谐振变换器研究

Research on Bidirectional Push-Pull Forward LLC Resonant Converter

Qinglin Zhao · Xinao Li · Jing Yuan · Deyu Wang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

提出双向推挽正激LLC谐振变换器,应用于电动汽车、储能和可再生能源领域。变换器由低压侧推挽正激电路和高压侧带谐振腔的倍压整流器组成。为调节正向运行增益,高压侧设置辅助电感。倍压整流器二极管用MOSFET替代实现双向功率流。变换器采用脉冲频率调制(PFM),不仅抑制开关电压尖峰,还实现整流器零电流开关(ZCS)和主开关零电压开关(ZVS)。构建1kW实验样机,低压侧电压范围48-72V,高压侧380V。正向运行最高效率94.9%,反向运行最高效率95.2%。

解读: 该双向推挽正激LLC谐振变换器技术对阳光电源储能和电动汽车电源产品有重要应用价值。推挽正激与LLC谐振结合拓扑可应用于ST储能系统的双向DC-DC变换器,提高效率并降低电压应力。软开关技术对阳光电源车载OBC和储能变流器的高频化和高功率密度设计有借鉴意义。该技术对户用储能系统的宽电压范围适应和双向充...

电动汽车驱动 储能系统 宽禁带半导体 SiC器件 ★ 5.0

面向碳化硅电流源逆变器的过电压保护方案

Over-voltage Protection Scheme for SiC-based Current Source Inverters

Sneha Narasimhan · Subhashish Bhattacharya · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

电流源逆变器(CSI)因其具备四象限运行、短路保护能力以及直流链路无需电解电容等固有优势,常用于大功率中压场合。宽禁带(WBG)器件的兴起推动了CSI在中压固态变压器、电动汽车、牵引系统及可再生能源系统中的重新应用。然而,直流链路电感电流突变引发的过电压问题严重影响系统可靠性,尤其在快速开关器件下需在数微秒内完成保护。本文分析现有过电压保护(OVP)方案的局限性,提出两种可在三相上实现更低钳位电压的OVP方案,并确保系统电压不超额定值。基于SiC MOSFET和二极管搭建了3.3 kV CSI实...

解读: 该SiC电流源逆变器过电压保护技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中,CSI拓扑的四象限运行和短路保护能力可提升系统可靠性,所提OVP方案能有效抑制直流侧电感电流突变引发的过电压,保障SiC器件安全运行。在PowerTitan大型储能系统中,无电解电容的直流链路设计可延长系...

电动汽车驱动 SiC器件 功率模块 ★ 5.0

采用芯片-陶瓷散热封装的SiC功率模块EMI抑制方法

EMI Mitigation for SiC Power Module With Chip-on-Ceramic Heatsink Packaging

Zhaobo Zhang · Wenzhi Zhou · Xibo Yuan · Elaheh Arjmand 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月

本信函提出采用陶瓷散热片上芯片封装方式,以在封装层面降低共模(CM)噪声,同时改善碳化硅(SiC)功率模块的热性能。该封装方式将碳化硅金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管(MOSFET)直接连接到金属化氮化铝(AlN)陶瓷散热片上,减少了开关节点与地之间的共模电容耦合,从而降低了共模噪声。搭建了一个400至200V的直流 - 直流降压转换器,以验证该封装方式在抑制共模噪声方面的有效性。实验结果表明,共模电流有所降低,与传统无基板模块相比,陶瓷散热片上芯片功率模块在5至20MHz频谱范围内的共...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项芯片直接封装于陶瓷散热器的SiC功率模块技术具有重要的战略价值。该技术通过减少开关节点与地之间的共模电容耦合,在5-20 MHz频段实现了超过5 dB的共模噪声抑制,这对我们的光伏逆变器和储能变流器产品具有直接应用意义。 在光伏逆变器领域,随着SiC器件的广泛应用,高...

电动汽车驱动 PWM控制 ★ 5.0

变换器PWM开关

CPS):一种新的PWM开关概念

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

脉宽调制(PWM)是现代电力电子技术中的一个基础概念,通常通过对功率半导体器件(如金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管(MOSFET)或绝缘栅双极型晶体管(IGBT))进行高频开关操作并控制占空比来实现。本文介绍了一种全新的PWM开关概念:变换器PWM开关(CPS)。与传统的PWM开关不同,CPS利用变换器的一个端口来实现PWM开关的功能,而其额外的端口则用于提供或吸收功率,从而催生了一类新的变换器拓扑结构,即基于CPS的变换器。本文详细讨论了所提出的CPS的定义和推导过程。为了展示这一概念...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,转换器PWM开关(CPS)概念代表了功率变换技术的重要创新方向。该技术突破了传统PWM开关仅依赖单一功率器件高频开关的局限,通过将变换器的一个端口作为PWM开关使用,而其他端口用于功率传输,为新型拓扑结构的开发提供了理论基础。 对于阳光电源的核心业务,CPS技术具有显著的...

储能系统技术 储能系统 ★ 5.0

用于燃料电池的高变比交错升压串联谐振变换器设计

Design of an Interleaved Boost Serial Resonant Converter With High Transformation Ratio for Fuel Cell Battery

Sen-Tung Wu · Jun-Teng Hong · Ching-Chun Chuang · IEEE Access · 2025年1月

本文提出高变比交错升压串联谐振变换器。第一级采用交错升压降低输入电流纹波,第二级采用谐振变换器实现功率MOSFET和整流二极管在适当频率软开关,减少硬开关损耗提升效率。额定功率1.5kW,采用TMS320F28335数字信号处理器实现宽输出电压范围控制,将40-125V燃料电池输入升压至400V直流母线。实验结果显示,40V低压输入时最高效率92.69%,125V高压输入时效率达93.57%。

解读: 该高变比DC-DC变换器技术对阳光电源氢能系统具有重要参考价值。阳光在燃料电池领域布局氢能发电系统,该交错升压谐振拓扑的软开关技术可提升燃料电池DC-DC变换器效率。阳光可将该技术应用于ST系列储能系统的双向DC-DC变换器,优化宽电压范围输入性能,提升系统可靠性和能量转换效率至94%以上。...

电动汽车驱动 SiC器件 GaN器件 可靠性分析 ★ 4.0

堆叠式强耦合GaN/SiC级联器件及其快速开关与可回收强dv/dt控制

Stacked Strongly Coupled GaN/SiC Cascode Device With Fast Switching and Reclaimed Strong dv/dt Control

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

我们提出了一种氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN - HEMT)/碳化硅结型场效应晶体管(SiC - JFET)共源共栅器件,该器件用高质量的氮化镓二维电子气(2DEG)沟道取代了碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管(SiC MOSFET)中对性能和可靠性限制最大的低迁移率MOS沟道。与SiC MOSFET相比,GaN/SiC共源共栅器件的p - GaN栅极堆叠结构具有更低的栅极电荷<inline - formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/Ma...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项GaN/SiC共栅极级联器件技术具有重要的战略价值。该技术通过将GaN HEMT的高质量二维电子气沟道与SiC JFET结合,有效规避了传统SiC MOSFET低迁移率MOS沟道的性能瓶颈,这对我们的光伏逆变器和储能变流器产品线具有显著的性能提升潜力。 该技术的核心优...

功率器件技术 SiC器件 ★ 4.0

一种基于Vgs与Vds联合检测的SiC MOSFET短路保护方法

A Short-Circuit Protection Method for SiC MOSFET Using Combined Vgs and Vds Detection

Jiaming Xie · Jinxiao Wei · Hao Feng · Binbing Wu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月

本信函提出了一种简单可靠的短路保护(SCP)方法,称为 $v_{gs}$ 和 $v_{ds}$ - SCP,用于碳化硅(SiC)金属 - 氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET),该方法通过同时监测 $v_{gs}$ 和 $v_{ds}$ 来实现。当 $v_{gs}$ 和 $v_{ds}$ 均超过各自的预设阈值时,保护功能启动,从而能够有效抵御硬开关故障(HSF)和负载下故障(FUL)。与现有方法相比,所提出的电路设计结构更简单,且不受封装类型的限制。搭建了一个测试平台来验证所提出的 $v_{g...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项SiC MOSFET短路保护技术具有重要的应用价值。作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商,我们在大功率电力电子变换器中广泛采用SiC MOSFET器件,以实现更高的效率和功率密度。然而,SiC器件的短路耐受能力较传统IGBT更弱,通常仅为3-5微秒,这对保护电路的响...

储能系统技术 储能系统 DC-DC变换器 SiC器件 ★ 5.0

一种具有宽电压转换比的新型双向改进型Zeta变换器

A Novel Bidirectional Modified Zeta Converter With Wide Voltage Conversion Ratio

Sunil Mandal · Prajof Prabhakaran · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月

高增益、非隔离型双向DC-DC变换器(BDC)在储能系统与微电网及电动汽车(EV)的接口中发挥着关键作用。然而,现有拓扑常受限于窄占空比范围,且器件数量多、电压应力高。本文提出一种新型非耦合高增益BDC,基于改进型Zeta拓扑,正向功率流时高效工作于升压模式,反向时工作于降压模式。该结构简化了电路与控制策略,器件数量少,可在宽占空比范围内实现高电压增益,并显著降低多数开关管的电压应力。实验研制了200 W样机,采用SiC MOSFET使峰值效率达96%。结果验证了其在开环与闭环控制下的适用性,展...

解读: 该新型双向Zeta变换器技术对阳光电源ST系列储能变流器和车载OBC充电机具有重要应用价值。其宽电压转换比特性可优化PowerTitan储能系统中电池侧与直流母线的接口设计,特别适用于低压电池组(48V/96V)与高压直流母线(400V/800V)的双向能量管理。文中采用的SiC MOSFET方案与...

电动汽车驱动 GaN器件 ★ 4.0

直接驱动D模氮化镓高电子迁移率晶体管的开关特性及关断损耗降低

Direct Drive D-Mode GaN HEMT Switching Characteristics and Turn-Off Loss Reductions

Jih-Sheng Lai · Hsin-Che Hsieh · Ching-Yao Liu · Wei-Hua Chieng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月

本文旨在通过直接驱动门控和双脉冲测试来评估耗尽型氮化镓高电子迁移率晶体管(d 型 GaN HEMT)的开关能量。门极驱动电路采用了改进的共源共栅结构以实现“常关”操作,并配备了一个电荷泵电路,用于在关断操作时提供负的门极电压。本文从理论上阐述了这些特性,并通过实验结果进行了验证。与增强型功率 MOSFET 或 HEMT 类似,调节门极驱动电阻会影响开关速度和相关损耗,但 d 型 GaN HEMT 还具有通过门极电压控制降低关断损耗的额外特性。因此,本文的主要贡献在于提出并验证了采用直接驱动方法可...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项关于耗尽型GaN HEMT直接驱动技术的研究具有重要的战略价值。该技术通过改进的级联结构实现"常关"运行,并利用电荷泵电路提供负栅极电压,在关断损耗降低方面展现出显著优势,这与我们在光伏逆变器和储能变流器领域对高效率功率器件的需求高度契合。 对于阳光电源的核心产品而言...

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