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高温碳化硅(SiC)功率器件的薄膜封装解决方案
Thin-Film Encapsulation Solution for High-Temperature SiC Power Devices
Rong Zhang · Zexin Liu · Kangyong Li · Li Fang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
宽禁带半导体如碳化硅（SiC）可在250°C以上高温运行，但现有封装技术限制在175°C以下，成为高温封装的瓶颈。本文提出一种创新的SiC功率器件高温封装方案，利用Parylene HT/Al2O3多层薄膜结构，有效提升了器件在极端高温环境下的可靠性与工作性能。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高的战略价值。随着光伏逆变器和储能变流器（PCS）向高功率密度、小型化方向发展，SiC器件的应用已成为主流。目前PowerTitan及组串式逆变器在极端环境下的散热与封装是提升可靠性的关键。该多层薄膜封装技术能显著提升SiC模块的耐温极限，有助于阳光电源在高温、高湿等...
双芯片封装碳化硅肖特基势垒二极管的浪涌电流能力
Surge Current Capability of Dual-Chip Packaged SiC Schottky Barrier Diodes
Bin Zhang · Hongliang Zhang · Zi'ang Zhao · Qiang Liu 等11人 · Journal of Electronic Packaging · 2026年2月 · Vol.148
浪涌电流能力是SiC肖特基二极管在功率变换器中应用的关键参数。本文对比单芯片与双芯片封装SiC SBD的非重复浪涌电流能力，发现相同功率下双芯片方案更具优势；并基于电热耦合模型实现高精度预测（误差<2.8%），验证了模型工程适用性。
解读: 该研究直接支撑阳光电源组串式逆变器、ST系列PCS及PowerTitan储能系统中SiC功率模块的浪涌鲁棒性设计。双芯片封装结构可提升直流侧防雷/短路工况下的瞬态耐受能力，建议在下一代1500V+高压平台产品中优先导入该封装方案，并结合iSolarCloud平台集成电热模型实现实时寿命评估。...
重离子辐照下SiC MOSFET中单粒子泄漏电流II的微观结构损伤
Microstructure Damage for Single-Event Leakage Current II in SiC MOSFETs Induced by Heavy Ion
Leshan Qiu · Yun Bai · Jieqin Ding · Zewei Dong 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年4月
本文研究了181Ta重离子辐照下硅碳化物（SiC）MOSFET中单粒子泄漏电流II（SELC II）退化相关的电学特性及微观结构损伤。在1200 V器件中，当漏极偏压介于450至600 V时观察到SELC II退化现象。辐照后施加漏极偏压，发现两条独立的漏电流路径，其中漏源漏电路径在超过特定电压阈值后出现，且与栅氧损伤无关。辐照前后SiC MOSFET与p-i-n二极管表现出相似电学行为，表明p-n结在SELC II退化中起关键作用。高分辨率透射电镜首次揭示SELC II引起的微结构损伤（包括空...
解读: 该研究揭示SiC MOSFET单粒子泄漏电流的微观损伤机理，对阳光电源功率器件可靠性设计具有重要价值。在ST储能变流器和SG光伏逆变器中，SiC MOSFET工作于高压大功率场景，研究发现的450-600V电压窗口SELC II退化现象及P阱/N外延层界面损伤机制，可指导器件选型时的耐压裕量设计和失...
通过微米级银浆烧结技术实现SiC功率模块芯片与散热器连接以降低热阻并提升功率循环可靠性
Development of SiC Power Module Structure by Micron-Sized Ag-Paste Sinter Joining on Both Die and Heatsink to Low-Thermal-Resistance and Superior Power Cycling Reliability
Chuantong Chen · Aiji Suetake · Fupeng Huo · Dongjin Kim 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
本文研究了四种基于SiC加热芯片、直接键合铝（DBA）基板和铝散热器的SiC功率模块。通过对比SAC305焊料与银浆烧结工艺在芯片连接中的应用，评估了模块的热特性及功率循环下的结构可靠性。研究表明，银浆烧结技术能显著降低热阻，并提升模块在严苛功率循环条件下的长期运行可靠性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源核心的功率电子技术升级。随着组串式逆变器和PowerTitan系列储能系统向高功率密度、高效率方向演进，SiC器件的应用已成为提升整机效率的关键。银浆烧结技术能有效降低SiC模块热阻，解决高功率密度下的散热瓶颈，显著提升逆变器及PCS在极端工况下的功率循环寿命。建议研发团队在...
用于SiC基VHF功率转换的波形整形Class Φ谐振栅极驱动器
Class Φ Resonant Gate Driver With Waveform Shaping for SiC-Based VHF Power Conversion
Prateek Wagle · Ioannis Nikiforidis · Paul D. Mitcheson · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
针对SiC MOSFET在高频应用中因输入电容大及电压摆幅要求高而面临的驱动挑战，本文提出了一种Class Φ谐振栅极驱动拓扑。通过在6.78 MHz Class E逆变器功率级中应用该设计，并利用状态空间分析进行性能优化，有效提升了高频功率转换效率。
解读: 该技术对阳光电源的下一代高功率密度逆变器研发具有重要参考价值。随着光伏逆变器和储能PCS向更高开关频率（VHF）演进以减小磁性元件体积，SiC器件的驱动损耗成为瓶颈。Class Φ谐振驱动技术能有效降低栅极驱动损耗，提升系统整体效率。建议研发团队关注该拓扑在组串式逆变器及PowerTitan系列储能...
SiC MOSFET栅极驱动器多自由度瞬态行为调节对比研究
Comparative Study on Multiple Degrees of Freedom of Gate Drivers for Transient Behavior Regulation of SiC MOSFET
Zheng Zeng · Xiaoling Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年10月
针对SiC MOSFET因开关速度快及杂散参数导致的电压电流振荡与过冲问题，本文建立了栅极驱动调节下的开关行为模型，深入分析了利用栅极驱动抑制振荡与过冲的机制，为提升功率变换器的效率、安全性和稳定性提供了理论支撑。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心产品线，如组串式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统及风电变流器。随着公司产品向高功率密度和高效率演进，SiC器件的应用已成主流。通过优化栅极驱动的多自由度调节，可有效抑制高频开关带来的电压过冲与电磁干扰，从而提升系统可靠性并降低滤波器设计难度...
一种用于SiC-MOSFET串联的新型有源电压钳位电路拓扑
A Novel Active Voltage Clamping Circuit Topology for Series-Connection of SiC-MOSFETs
Fan Zhang · Yu Ren · Xu Yang · Wenjie Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
SiC-MOSFET串联是实现高压、高速开关功率器件的有效途径。针对串联应用中电压不均衡问题，本文提出了一种新型有源电压钳位电路拓扑，能够有效钳位串联SiC-MOSFET的最大漏源电压。
解读: 该技术对阳光电源的高压光伏逆变器（如1500V及以上组串式逆变器）和大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要意义。随着光伏系统电压等级不断提升，SiC器件的应用已成为提升功率密度和效率的关键。通过该有源电压钳位技术，可以解决高压场景下SiC器件串联的均压难题，从而在不依赖超高压单管的情况下...
考虑失效模式的SiC MOSFET短路动态模型
Short-Circuit Dynamic Model of SiC MOSFET Considering Failure Modes
Ning Wang · Jianzhong Zhang · Fujin Deng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
本文提出了一种紧凑模型，用于精确预测SiC MOSFET的短路动态特性。通过构建短路测试平台，在无需物理参数的情况下采集数据，测量了安全状态与失效状态下的短路轨迹，并分析了栅极氧化层的累积退化过程。
解读: SiC器件是阳光电源组串式逆变器、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。该研究提出的短路动态模型及失效分析方法，对优化逆变器及PCS的短路保护策略、提升极端工况下的可靠性具有重要指导意义。建议研发团队将其应用于iSolarCloud智能运维平台，通过模型预测实现对功率...
考虑对流换热系数变化的低气压环境下SiC MOSFET寿命预测方法
A Lifetime Prediction Method for SiC MOSFET Under Low Air Pressure Environment Considering Variation of Convective Heat Transfer Coefficient
Zhenye Wang · Xiong Du · Hongyu Nie · Heng-Ming Tai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
在低气压环境（LAPE）下，空气冷却能力下降导致SiC MOSFET寿命缩短。由于缺乏针对性的寿命预测方法，量化该影响具有挑战性。本文提出了一种考虑对流换热系数变化的SiC MOSFET寿命预测新方法，旨在准确评估其在特殊环境下的可靠性。
解读: 该研究对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统具有重要指导意义。随着产品向高海拔、低气压地区（如高原光伏电站）部署，散热能力下降直接影响SiC功率模块的结温及寿命。该方法可优化阳光电源在极端环境下的热设计与降额策略，提升iSolarCloud智能运维平台对设备寿命...
基于NSGA-II优化的流形微通道散热器在SiC功率模块中实现更优散热与热均匀性
An NSGA-II Optimized Manifold Microchannel Heat Sink With Better Heat Dissipation and Superior Thermal Uniformity for SiC Power Modules
作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
由于碳化硅（SiC）裸片性能优越，碳化硅功率模块是可再生能源和电动汽车领域的理想选择。然而，高热通量和热均匀性差等热管理问题已被视为碳化硅功率模块在实际应用中性能提升的主要制约因素。为应对这些挑战，本文提出了一种基于带精英策略的非支配排序遗传算法和有限元分析的歧管式微通道（MMC）散热器自动化优化方法。通过专用热测试平台，将优化后的歧管式微通道散热器应用于三相碳化硅功率模块进行热性能评估。实验结果表明，与传统针翅式散热器相比，优化后的歧管式微通道散热器使热均匀性提高了55.6%，碳化硅功率模块的...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于NSGA-II算法优化的歧管微通道散热技术具有重要的战略价值。作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商，我们的产品正面临功率密度提升与热管理的双重挑战，而SiC功率模块的广泛应用使得这一矛盾更加突出。 该技术的核心价值体现在三个维度：首先，55.6%的热均匀性改善...
PWM逆变器驱动感应电机中SiC器件开关性能评估
Evaluation of Switching Performance of SiC Devices in PWM Inverter-Fed Induction Motor Drives
Zheyu Zhang · Fred Wang · Leon M. Tolbert · Benjamin J. Blalock 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年10月
双脉冲测试（DPT）是评估SiC器件开关特性的标准方法。然而，在PWM逆变器驱动感应电机的实际应用中，SiC器件的开关性能往往劣于DPT测试结果，表现为开关速度变慢、损耗增加及寄生振荡加剧。本文深入探讨了导致这种差异的原因及影响机制。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线（如组串式光伏逆变器、PowerTitan储能变流器及风电变流器）具有重要指导意义。随着公司产品向高功率密度和高效率演进，SiC器件的应用已成主流。研究指出的实际工况（如电机驱动或长线缆并网）下寄生参数对SiC性能的影响，提示研发团队在进行逆变器设计时，不能仅依赖器件手册...
一种具有改进回滞特性的高压应用4H-SiC MOSFET静电放电保护装置
A 4H-SiC MOSFET-Based ESD Protection With Improved Snapback Characteristics for High-Voltage Applications
Kyoung-Il Do · Jong-Il Won · Yong-Seo Koo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
本文提出了一种基于分段拓扑的n型金属氧化物半导体场效应晶体管（NMOSFET）的新型静电放电（ESD）保护装置。研究利用了4H-SiC作为宽禁带半导体（3.3 eV）的材料特性，旨在提升高压应用场景下的半导体器件可靠性，并优化了ESD保护装置的回滞特性。
解读: 该研究针对宽禁带半导体SiC在高压功率器件中的ESD保护问题，对阳光电源的核心产品线具有重要参考价值。随着公司在组串式逆变器、PowerTitan储能系统及高压充电桩中大规模应用SiC MOSFET，器件的静电防护与可靠性直接影响产品的现场故障率。该分段拓扑设计可提升功率模块在高压环境下的鲁棒性，建...
一种基于耦合电感的SiC MOSFET串联主动均压方法
An Active Voltage Balancing Method for Series Connection of SiC MOSFETs With Coupling Inductor
Chengmin Li · Saizhen Chen · Wuhua Li · Huan Yang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
SiC MOSFET串联是提升器件耐压等级的有效途径，但电压不平衡是其面临的核心挑战。本文提出了一种适用于两管串联的主动均压方法，通过应用低匝数的多绕组耦合电感，实现了电压偏差的有效抑制。
解读: 该技术对于阳光电源在高压大功率电力电子变换器（如大型集中式光伏逆变器、高压储能PCS及风电变流器）的研发具有重要参考价值。随着光伏系统向1500V甚至更高电压等级演进，SiC器件的应用日益广泛。通过耦合电感实现主动均压，可有效解决串联器件的动态电压不平衡问题，提升系统可靠性并降低对器件筛选的依赖。建...
用于SiC MOSFET瞬态仿真的一种快速准确的混合数据驱动建模方法
Hybrid Data-Driven Modeling Methodology for Fast and Accurate Transient Simulation of SiC MOSFETs
Peng Yang · Wenlong Ming · Jun Liang · Ingo Ludtke 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
为实现SiC MOSFET瞬态仿真的快速与高精度，本文提出了一种混合数据驱动建模方法。不同于基于复杂非线性方程的传统建模，该方法利用人工神经网络（ANN）进行建模。通过在全工作区域测量I-V特性来训练模型，从而在保证精度的同时显著提升了仿真效率。
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和效率的核心器件。该建模方法利用机器学习替代复杂的物理方程，能显著缩短研发阶段的电路仿真周期，并提升对高频开关瞬态过程的预测精度。建议研发团队将其应用于高频功率模块的优化设计中，以辅助评估SiC器...
基于瞬态漏极电流的沟槽栅SiC MOSFET陷阱表征
Trap Characterization of Trench-Gate SiC MOSFETs Based on Transient Drain Current
Shan Jiang · Meng Zhang · Xianwei Meng · Xiang Zheng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
SiC/SiO2界面态是限制SiC MOSFET性能与可靠性的关键因素。本文提出一种基于瞬态电流法的贝叶斯反卷积算法，优化了陷阱特征提取过程，显著提升了提取精度，并深入研究了陷阱捕获机制。
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实现高功率密度与高效率的核心器件。沟槽栅（Trench-gate）结构虽能降低导通电阻，但其界面陷阱对长期可靠性影响显著。该研究提出的贝叶斯反卷积陷阱表征方法，有助于研发团队在器件选型与模块设计阶段更精准地评...
高压芯片级串联SiC MOSFET模块的设计与性能
Design and Performance of High Voltage Chip-Level Series-Connected SiC MOSFET Module
Hai Shang · Lin Liang · Yijian Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
针对中高压应用，本文提出了一种基于平面封装的芯片级串联SiC MOSFET模块。该方案旨在解决单芯片高压SiC MOSFET工艺不成熟导致的高成本问题，以及传统分立器件串联带来的寄生电感大等性能瓶颈，通过芯片级集成优化了高压功率模块的电气性能。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高的战略价值。在光伏逆变器（尤其是大功率组串式及集中式）和储能系统（如PowerTitan系列）向更高电压等级（1500V及以上）演进的过程中，该芯片级串联技术能有效降低系统成本并提升功率密度。通过优化寄生电感，该方案有助于提升高频开关性能，减少开关损耗，从而进一步提...
基于开关瞬态的SiC MOSFET结温估计及老化补偿方法
Switching Transient-Based Junction Temperature Estimation of SiC MOSFETs With Aging Compensation
Masoud Farhadi · Rahman Sajadi · Bhanu Teja Vankayalapati · Bilal Akin · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文提出了一种SiC MOSFET在线结温（Tj）测量新方法。通过捕捉共源极杂散电感中的电压尖峰，获取SiC MOSFET的开关瞬态信息，进而提取与温度相关的特征参数，并实现了对器件老化效应的补偿，提高了结温估计的准确性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高价值。随着公司在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统中大规模应用SiC MOSFET以提升功率密度和效率，精准的在线结温监测是实现器件健康管理和寿命预测的关键。该方法无需额外传感器，通过提取开关瞬态即可实现结温感知，有助于优化逆变器...
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...
考虑栅漏电容非线性的SiC MOSFET串扰峰值预测算法
A Predictive Algorithm for Crosstalk Peaks of SiC MOSFET by Considering the Nonlinearity of Gate-Drain Capacitance
Hong Li · Yanfeng Jiang · Zhidong Qiu · Yuting Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
本文提出了一种精确预测SiC MOSFET串扰峰值的算法，该算法首次考虑了栅漏电容（Cgd）的非线性特性。通过对Cgd微分表达式的分析，该方法能更准确地指导SiC MOSFET驱动电路与保护电路的设计，有效提升电力电子系统的可靠性。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩中大规模应用SiC MOSFET以提升功率密度和效率，串扰问题成为影响系统可靠性的关键挑战。该算法通过精确建模Cgd非线性，能够优化驱动电路设计，减少误导通风险，从而提升阳光电源核心功率模块的抗干扰能力。建议研发团队将其集成至驱...
兼容硅超结器件10V栅极驱动的先进650V碳化硅功率MOSFET
Advanced 650 V SiC Power MOSFETs With 10 V Gate Drive Compatible With Si Superjunction Devices
Aditi Agarwal · Ajit Kanale · B. Jayant Baliga · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
本文介绍了一种在6英寸商业代工厂制造的先进SiC平面栅功率MOSFET。该器件结构经过优化，支持10V栅极驱动电压，使其能与现有的硅超结（Si SJ）器件驱动电路兼容。文章详细对比了三种先进SiC MOSFET的电气特性与当前主流硅器件的性能差异。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。10V栅极驱动兼容性意味着在现有硅基逆变器平台（如户用光伏逆变器、组串式逆变器及充电桩模块）升级至SiC方案时，无需大幅更改驱动电路设计，可显著降低研发成本与技术门槛。对于阳光电源的PowerTitan储能系统及高功率密度组串式逆变器，采用此类SiC MOSF...
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