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SiC低压MOSFET的温度缩放与C–V建模用于IC设计
Temperature Scaling and C–V Modeling of SiC Low-Voltage MOSFETs for IC Design
Abu Shahir Md Khalid Hasan · Md Maksudul Hossain · Md. Zahidul Islam · Muhammad Majharul Islam 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月
本文提出了一种适用于高温环境的碳化硅(SiC)nMOS和pMOS器件SPICE模型及其瞬态特性。该工作在BSIM4SiC模型基础上扩展,重点研究界面陷阱对高温性能及电容-电压(C–V)特性的影响。提出了模型参数的高温缩放修正方法,并考虑了界面陷阱效应,定义了本征载流子浓度与平带电压偏移方程。针对nMOS和pMOS开发了新的C–V参数提取方法,并描述了用于C–V测量的MOSCAP与多指MOSFET测试结构。仿真结果在高温下与实验数据吻合良好,验证了模型准确性。
解读: 该SiC低压MOSFET高温建模技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。针对ST系列储能变流器和SG光伏逆变器,精确的高温C-V特性模型可优化SiC器件驱动电路设计,降低开关损耗并提升高温环境可靠性。界面陷阱效应的温度缩放方法为功率模块热设计提供仿真依据,特别适用于沙漠、热带等极端工况下的Power...
一种采用N型埋层提高电学性能的新型4H-SiC分裂栅CIMOSFET
A Novel 4H-SiC Split-Gate CIMOSFET With Improved Electrical Performance Using N-Type Buried Layer
Fei Xie · Yonghao Dong · Fa Li · Jiaxing Wei 等5人 · IEEE Electron Device Letters · 2024年12月
本文提出了一种具有阶梯中心注入(CI)区的两层导电分裂栅 MOSFET(TCSG - CIMOSFET),该器件可提高栅氧化层可靠性并降低栅 - 漏电容($C_{gd}$)。P 型阶梯 CI 区通过降低最大氧化层电场($E_{ox}$)来提高器件栅氧化层的可靠性。由于减小了栅 - 漏重叠区域,TCSG - CIMOSFET 的$C_{gd}$较低。此外,TCSG - CIMOSFET 采用了电导调制技术,该技术可增加沟道载流子浓度,从而降低比导通电阻($R_{on,sp}$)。在 TCAD 仿真...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于4H-SiC的分栅CIMOSFET创新技术具有重要的战略价值。该技术通过引入N型埋层和阶梯式中央注入区,在器件性能上实现了多维度突破,与我司在光伏逆变器和储能变流器领域的核心需求高度契合。 在技术指标层面,该器件将栅氧化层电场强度降低50%,这直接提升了功率器件的...
面向功率电子生态设计的参数化生命周期评价模型:解决MOSFET-Si与HEMT-GaN技术问题
Parametric LCA model for power electronic ecodesign process: Addressing MOSFET-Si and HEMT-GaN technological issues
Li Fang · Yannis Rosset · Benoît Sarrazin · Pierre Lefranc 等5人 · IET Power Electronics · 2025年1月 · Vol.18
本研究提出一种面向功率电子生态设计的参数化生命周期评价模型,建立设计参数与环境影响之间的动态关联,支持产品全生命周期的优化。模型融合循环经济理念,可评估并实施维修、再利用和回收策略,提升功率电子产品的可持续性。通过DC-DC降压变换器的案例分析验证了模型的有效性,表明其在推动产品开发符合环保法规与可持续发展目标方面具有实用价值。
解读: 该参数化LCA生态设计模型对阳光电源功率电子产品线具有重要应用价值。在**ST储能变流器**和**SG光伏逆变器**开发中,可通过建立MOSFET-Si与HEMT-GaN器件选型的环境影响量化评估体系,优化功率模块设计决策。模型融合的循环经济理念可指导**PowerTitan储能系统**制定维修、模...
失配栅极环路电感对并联SiC MOSFET阈值离散性演化及电流均衡的影响
Influence of Mismatched Gate Loop Inductance on Threshold Dispersity Evolution and Current Sharing of Parallel SiC MOSFETs
作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
对于高容量应用而言,将多个碳化硅(SiC)金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)并联至关重要。然而,要实现并联器件栅极电路的完全对称颇具挑战,这会导致栅极电感不匹配,进而可能引发电流不平衡问题。本文着重研究在栅极电感不匹配的情况下阈值电压分散性的演变及其对均流演变的影响。研究发现,栅极电感不匹配会使阈值电压分散性随栅极应力时间的增加而增大,从而导致均流性能恶化。对一个由两个器件并联的升压转换器进行了测试,结果表明,包含下冲的最小关断栅极电压的差异是导致阈值电压分散性增大的主要诱因。此外,本...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项关于并联SiC MOSFET栅极回路电感失配的研究具有重要的工程应用价值。在我们的大功率光伏逆变器和储能变流器产品中,为实现更高的功率密度和效率,普遍采用多管并联技术。该论文揭示的栅极电感失配导致阈值电压分散性增加,进而引发电流不均衡的机理,直接关系到产品的长期可靠性和...
基于铜夹连接的多芯片SiC功率器件电-热-力性能研究
Investigation on the Electrical–Thermal–Mechanical Performance of Multichip SiC Power Device With Cu-Clip Interconnect
Ping Wu · Yi Fan · Xiaoyang Mei · Haoquan Qian 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月
传统铝线键合封装存在寄生电感高和可靠性差等问题,制约了碳化硅(SiC)功率器件的发展。铜夹(Cu-clip)互连技术可改善散热性能,提升功率密度,但多芯片结构下的应力集中与电气性能问题仍具挑战。本文提出一种带卸荷槽的拱形铜夹(Arch-G)结构,相较于传统平面铜夹,应力降低39.1%;相比线键合器件,导通损耗更低,寄生电感减少32.6%。通过功率循环试验验证了其可靠性,为高性能Cu-clip功率器件设计提供了重要参考。
解读: 该Cu-clip互连技术对阳光电源功率器件封装升级具有重要价值。拱形卸荷槽设计可降低39.1%应力、减少32.6%寄生电感,直接适用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的SiC模块优化。低寄生电感特性可提升开关速度、降低导通损耗,增强三电平拓扑效率;优异的热-力性能可提高PowerTitan大型...
一种紧凑型DC–200 MHz混合式电流测量方法用于快速开关功率半导体模块
A Compact DC–200 MHz Hybrid Current Measurement Approach for Fast Switching Power Semiconductor Modules
Shiqi Ji · Wenhao Xie · Yikang Xiao · Ran Lu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
精确的电流测量对于功率半导体特性表征至关重要。近年来,考虑到功率半导体的开关速度变得更快,由于现有电流探头带宽有限,很难用它们有效地测量电流。此外,在很多情况下,有必要在长期运行的实际功率变换器中直接对功率半导体进行特性表征,这就要求电流探头具备其他一些关键特性,包括直流精度、电气隔离、易于安装等。本文提出了一种新颖的混合式电流测量方法,包括基于隧道磁阻的低频测量部分、基于罗氏线圈的高频测量部分,以及用于实现无缝频率组合的信号调理电路。据此,开发了一种基于该方法的电流探头,实现了高带宽、电气隔离...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项直流至200MHz混合电流测量技术对我司在高性能功率半导体器件应用方面具有重要价值。随着我司光伏逆变器和储能变流器大规模采用SiC和GaN等第三代宽禁带半导体器件,开关频率显著提升至数百kHz甚至MHz级别,传统电流探头的带宽限制已成为精确测量和器件特性分析的瓶颈。 ...
用于高压应用中串联SiC-MOSFET的单门极驱动与非隔离供电技术
Single-Gate Driving and Nonisolated Power Supply Technology for Series SiC-MOSFETs in High-Voltage Applications
Yu Xiao · Zhixing He · Zongjian Li · Biao Liu 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月
串联碳化硅(SiC)MOSFET在简化高压变流器拓扑与控制方面具有显著优势,但其门极信号传输与驱动电源仍面临高隔离要求和信号串扰难题。本文提出一种基于级联自举电路的非隔离门极驱动拓扑,仅需一个非隔离电源和单一门极信号即可驱动多个串联器件,有效降低系统复杂度。门极信号路径采用光耦隔离,避免了信号串扰;同时引入缓冲电路,在开通过程中实现电压钳位与电容电压自动均压。通过构建6 kV至24 V的四管串联反激变换器实验平台验证了该拓扑的可行性,实验结果表明其在6.05 kV输入、32 kHz开关频率下可稳...
解读: 该单门极驱动与非隔离供电技术对阳光电源高压产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和1500V光伏逆变器中,串联SiC-MOSFET可简化多电平拓扑设计,该技术通过级联自举电路实现单信号驱动多器件,显著降低隔离驱动电源数量和成本,同时光耦隔离方案有效解决高压应用中的信号串扰问题。对PowerTi...
基于恒压与脉冲电压的商用碳化硅MOSFET时间相关介质击穿研究
Investigation of Time-Dependent Dielectric Breakdown on Commercial SiC MOSFETs Using Constant-Voltage and Pulse-Voltage
Michael Jin · Hengyu Yu · Monikuntala Bhattacharya · Jiashu Qian 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年8月
本研究在150°C条件下,采用脉冲电压时变介质击穿(PV - TDDB)和恒压时变介质击穿(CV - TDDB)方法,估算了两代商用平面碳化硅(SiC)金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管(MOSFET)的本征栅极氧化物寿命。与传统的恒压时变介质击穿(CV - TDDB)方法相比,所提出的PV - TDDB方法在相同的氧化物电场下预测的寿命显著更长,且估算的寿命更接近实际工作寿命。此外,分析了两种条件下的栅极泄漏电流行为。研究了栅极氧化物中的电荷俘获对栅极泄漏电流和寿命的影响,以及高频栅极电...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项关于SiC MOSFET栅氧化层时间相关介质击穿(TDDB)的研究具有重要的工程应用价值。SiC功率器件是我们光伏逆变器和储能系统中的核心元件,其可靠性直接影响产品的全生命周期性能和市场竞争力。 该研究的核心价值在于提出了脉冲电压TDDB测试方法(PV-TDDB),相...
一种采用最优开关策略的混合三级混合开关
Hybrid2)有源中点钳位变换器
Tianlun Xia · Xinchun Feng · Chushan Li · Rulei Han 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月
多电平变换器拓扑适应航空电力系统高电压、大功率的发展趋势。为实现高效率与高功率密度,常采用碳化硅(SiC)等宽禁带器件,但全SiC方案成本过高。本文提出一种混合型Hybrid2有源中点钳位(ANPC)变换器,仅含两个Si/SiC混合开关,其余为硅基IGBT。通过混合频率调制策略,将绝大部分开关任务转移至混合开关。结合实验与理论分析,深入研究混合开关的特性,并提出最优开关策略以降低损耗、提升功率能力并保障器件安全。实验平台验证了该拓扑在成本、效率与可靠性方面的优势,适用于现代航空高功率变流器。
解读: 该混合型Hybrid2 ANPC拓扑对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。通过Si IGBT与SiC混合开关的协同设计,可在保持三电平拓扑高效率优势的同时,显著降低全SiC方案的成本压力。混合频率调制策略将高频开关损耗集中于SiC器件,低频开关由IGBT承担...
基于栅极降压的新型SiC MOSFET短路退化抑制驱动电路
A Novel Gate-Buck-Based Drive Circuit for Mitigating the Degradation of SiC MOSFETs During Short Circuit
Xinsong Zhang · Yizhuan Zheng · Lei Zhang · Xibo Yuan 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月
研究SiC MOSFET短路(SC)容限小导致退化和损坏的主要因素。实验证实短SC时间导致更严重的电压应力,因此仅缩短保护时间不适当。分析硬开关故障(HSF)和负载故障(FUL)差异,单一SC检测难以同时适用两种故障。提出新型栅极降压驱动电路缓解SiC MOSFET退化。该电路将驱动过程分三阶段,通过调整各阶段电压值缓解退化并延长寿命,在短SC保护时间内抑制电压尖峰应力,适用两种SC故障,对开关速度和功率损耗影响最小。
解读: 该SiC短路保护驱动技术对阳光电源SiC器件应用有重要保护价值。栅极降压三阶段驱动方案可应用于ST储能变流器和SG光伏逆变器的SiC MOSFET驱动电路设计,提高短路工况下的可靠性和寿命。该技术对PowerTitan大型储能系统和1500V光伏系统的SiC功率模块保护有指导意义,可降低短路故障风险...
多晶硅/4H-SiC功率异质结在反向偏压应力下场致发射隧穿电流的反常减小
Anomalous Decrease of Field-Emission Tunneling Current for Poly-Si/4H-SiC Power Heterojunction Under Reverse Bias Stress
Hao Fu · Zilong Wu · Xiangrui Fan · Xinyu Zhang 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年6月
首次通过实验验证了低势垒多晶硅(Poly - Si)/4H - 碳化硅(4H - SiC)异质结的可靠性。该异质结分别在 500 A/cm²的正向电流密度和 1 MV/cm 的反向电场下表现出卓越的长期正向导通和反向阻断可靠性,这对于功率应用至关重要。在 1.2 kV 级 4H - SiC 外延层上制备了纯功率异质结,其势垒高度为 0.804 eV,理想因子为 1.026。创新性地发现,异质结反向电流(<inline - formula xmlns:mml="http://www.w3.org/...
解读: 从阳光电源功率半导体器件应用角度来看,这项Poly-Si/4H-SiC异质结技术具有重要的战略参考价值。该研究首次系统验证了低势垒异质结在1.2kV级应用中的长期可靠性,在500A/cm²正向电流密度和1MV/cm反向电场条件下表现出色的稳定性,这直接契合我司光伏逆变器和储能变流器中功率开关器件的工...
一种基于时域解析模型的数字实时计算算法在6.6-kW 300-kHz SiC便携式电动汽车双向CLLC同步整流器中的应用
A Digital Real-Time Computation Algorithm Utilizing Time-Domain Analytic Model for Bidirectional CLLC Synchronous Rectifier in 6.6-kW 300-kHz SiC Portable EV Chargers
Haoran Li · Tong Lei · Cungang Hu · Xirui Zhu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
使用同步整流器(SR)极为重要,因为碳化硅(SiC)金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管(MOSFET)的二极管正向电压可能比硅(Si)MOSFET高至六倍,这会导致高得多的传导损耗。传统的CLLC同步整流通常采用检测电路或构建复杂模型,但它们易受碳化硅器件产生的高dv/dt影响,或者由于复杂的数值计算而难以在线实现同步整流。本文针对双向碳化硅CLLC变换器提出了一种数字实时计算同步整流算法。构建了时域解析模型以在线计算同步整流导通时间。该算法不仅通过优化同步整流MOSFET的导通时间实现了...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,该论文提出的数字实时同步整流算法对我司在电动汽车充电、储能变流器等双向功率变换领域具有重要参考价值。 **技术价值分析:** 该算法针对SiC MOSFET体二极管导通压降高(约为硅器件6倍)的固有缺陷,通过时域解析模型实现同步整流在线优化计算,有效降低导通损耗。相比传统...
用于功率器件的高共模抑制比隔离电压探头
High Common-Mode Rejection Ratio Isolated Voltage Probe for Power Devices
辛振马欣伟赖耀康刘新宇白月 · 中国电机工程学报 · 2025年13月 · Vol.45
高共模抑制比(CMRR)的浮动测量对功率变换系统评估至关重要。宽禁带器件如SiC MOSFET的高速开关特性引入高dv/dt干扰,给电压测量带来挑战。现有商用探头因对称性缺陷、成本高或温漂问题难以兼顾高CMRR与低成本需求。本文分析隔离探头共模增益机理及CMRR影响因素,提出基于三同轴线缆的扰动抑制方案,并设计采用射频Balun或数字隔离+FPGA的探头结构。实验验证表明,探头带宽达228 MHz,灵敏度误差在81 MHz内低于3%,CMRR达78 dB@1 MHz、65 dB@10 MHz,兼...
解读: 该高CMRR隔离电压探头技术对阳光电源的SiC功率器件测试与产品优化具有重要价值。可直接应用于SG系列光伏逆变器、ST系列储能变流器和充电桩等产品的SiC MOSFET开关特性测试,有助于精确评估dv/dt干扰和开关损耗。其78dB@1MHz的高CMRR性能可显著提升测试精度,而低成本设计也适合产线...
级联GaN HEMT短路失效的物理机理研究
Physical Understanding on Short-Circuit Failure for Cascode GaN HEMTs
Xuanting Song · Jun Wang · Gaoqiang Deng · Yongzhou Zou 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
短路耐受能力是开关电源中功率器件的重要指标。针对硅基和碳化硅MOSFET已有广泛研究,但对由硅MOSFET与耗尽型GaN HEMT(DHEMT)构成的级联GaN高电子迁移率晶体管,其短路失效机制尚不明确。本文通过实验与数值模拟相结合的方法,分别提取两种器件的电学特性,揭示级联结构在短路过程中的电热失效机制。结果表明,DHEMT承受的电热应力远高于硅MOSFET,更易发生热失效。进一步的热-力耦合仿真显示,异质结层间热膨胀系数差异引发的机械应力是导致DHEMT失效的根源。此外,分析了栅极控制机制对...
解读: 该级联GaN HEMT短路失效机理研究对阳光电源功率器件应用具有重要指导价值。研究揭示的DHEMT热应力集中和异质结热膨胀失配机制,可直接应用于ST系列储能变流器和SG光伏逆变器的GaN器件选型与保护设计。针对短路鲁棒性与导通电阻的折衷设计指导,有助于优化PowerTitan大型储能系统的功率模块热...
一种用于带开尔文源连接的并联SiC MOSFET动态电流均衡的电流平衡栅极驱动器
A Current-Balancing Gate Driver for Dynamic Current Sharing of Paralleled SiC MOSFETs With Kelvin-Source Connection
Che-Wei Chang · Matthias Spieler · Ayman M. EL-Refaie · Renato Amorim Torres 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
将碳化硅(SiC)金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)并联是提高电流处理能力的一种经济有效的解决方案。此外,采用开尔文源极配置已被证明有助于改善开关性能。然而,并联器件之间的动态电流不平衡会带来重大风险,包括损耗不均、结温不一致,在极端情况下还会出现热失控,最终导致器件失效。本文首先推导了动态电流共享的时域数学模型,该过程可用等效电路模型描述。随后,进行了全面的参数研究,以探究寄生元件对动态电流共享的影响,并给出了实际的布局建议。利用电流共享机制,将差模电感(DMC)集成到栅极驱动器中以...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项SiC MOSFET并联均流技术具有显著的应用价值。在光伏逆变器和储能变流器等核心产品中,大功率应用场景普遍采用SiC器件并联方案以提升电流处理能力,这项技术直接切中了我们产品设计的痛点。 该论文提出的差模扼流圈(DMC)门极驱动方案,通过被动元件实现动态电流均衡,无...
基于联合TSEPs建模的负载无关结温估计方法研究
Load-Independent Junction Temperature Estimation via Combined TSEPs Modeling for SiC MOSFETs
Meng Luo · Kun Tan · Xi Tang · Cungang Hu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
高精度的结温估计对于碳化硅(SiC)金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管(MOSFET)的可靠性和安全运行至关重要。利用对温度敏感的电参数(TSEPs)的方法在监测中被广泛采用,具有非侵入性和热响应快的优点。本文提出了一种与负载无关的结温模型,该模型结合了三个TSEPs,即漏极电压峰值($V_{DS,pk}$)、漏极电流峰值($I_{D,pk}$)和导通延迟时间($t_{d,on}$)。与其他依赖单个或较少TSEPs的方法相比,该模型消除了负载电压和电流的影响,从而提高了估计精度和抗干扰能力...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于多参数融合的SiC MOSFET结温估算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,阳光电源产品中大量采用SiC功率器件以实现更高的功率密度和转换效率,而精确的结温监测是保障系统可靠性和延长器件寿命的关键技术。 该论文提出的多温敏参数(TSE...
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...
PCB寄生电容对采用TO-247封装SiC器件的斩波与半桥电路开关瞬态的影响
Impact of PCB Parasitic Capacitance on Switching Transients in Chopper and Half-Bridge Configurations Utilizing TO-247 SiC Devices
Abdul Basit Mirza · Andrew Castiblanco · Abdul Muneeb · Yang Xie 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月
采用TO - 247封装的碳化硅(SiC)金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)和肖特基二极管是斩波器(降压/升压)和半桥电路配置的经济选择,而斩波器和半桥电路是各种功率变换器拓扑的基本组成部分。然而,碳化硅器件的快速开关意味着较高的 $\text{d}\boldsymbol{v}/\text{d}\boldsymbol{t}$ 和 $\text{d}\boldsymbol{i}/\text{d}\boldsymbol{t}$,这对功率回路电感的印刷电路板(PCB)部分提出了限制,以在关断...
解读: 该PCB寄生电容优化技术对阳光电源SiC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,TO-247封装SiC MOSFET已广泛应用于三电平拓扑和半桥电路。研究揭示的PCB布局优化方法可直接应用于功率模块设计,通过减小关键路径寄生电容降低电压过冲和EMI,提升系统在高频开关下的可...
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...
一种4H-SiC 1.7 kV额定嵌入式TMBS UMOSFET
A 4H-SiC 1.7 kV Rated TMBS-Embedded UMOSFET
Jia-Wei Hu · Kuan-Min Kang · Chih-Fang Huang · IEEE Electron Device Letters · 2025年7月
本文提出并验证了一种新型的嵌入沟槽式金属氧化物半导体势垒肖特基(TMBS)二极管的 4H - 碳化硅(4H - SiC)UMOSFET。制备并评估了 TMBS 与 UMOS 比例为 0、1/3 和 1/2 的 MOSFET。一款沟槽深度为 1.5 微米、台面宽度为 1.6 微米的 UMOSFET,其比导通电阻(R<sub>on, sp</sub>)为 5.8 毫欧·平方厘米,击穿电压(BV)为 2040 伏。嵌入 TMBS 单元的器件击穿电压无下降,TMBS 与 UMOS 比例为 1/3 和 1...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项4H-SiC 1.7kV TMBS嵌入式UMOSFET技术具有重要的战略价值。该技术通过在沟槽MOSFET中嵌入肖特基势垒二极管单元,实现了功率器件性能的显著优化,这与我们在光伏逆变器和储能系统中对高效率、高可靠性功率半导体的需求高度契合。 技术核心价值体现在三个方面...
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