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储能系统技术 储能系统 SiC器件 ★ 4.0

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...

电动汽车驱动 SiC器件 ★ 4.0

碳化硅MOSFET中由重离子辐照诱发的单粒子漏电流退化的分析

Analysis of Single-Event Leakage Current Degradation Induced by Heavy-Ion Irradiation in SiC MOSFETs

Lei Wu · Fengkai Liu · Shangli Dong · Yadong Wei 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年5月

碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管(SiC MOSFET)在空间中的应用受到重离子引发的单粒子烧毁(SEB)和单粒子泄漏电流(SELC)的严重限制,但其损伤机制仍不明确。本研究在不同漏极偏置电压下对SiC MOSFET进行了氪离子辐照。观察到在辐照过程中漏极电流持续增加,表明器件中发生了SELC。通过分析辐照前后SiC MOSFET电气性能的变化,提出SELC的原因可能是器件氧化层受损。利用ERECAD仿真模拟了泄漏路径和损伤机制。通过发射显微镜(EMMI)和透射电子显微镜(TEM)分析对仿真结...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项关于碳化硅MOSFET单粒子泄漏电流退化机制的研究具有重要的战略参考价值。碳化硅功率器件是我们光伏逆变器和储能系统的核心组件,其可靠性直接影响产品性能和市场竞争力。 该研究揭示了重离子辐照导致的单粒子烧毁(SEB)和单粒子泄漏电流(SELC)机制,虽然聚焦于航天应用场...

储能系统技术 储能系统 GaN器件 ★ 4.0

采用BaTiO3和原位SiNx钝化的AlN/GaN HEMT器件实现电流色散抑制与击穿电压提升

Current dispersion suppression and breakdown voltage enhancement on AlN/GaN HEMTs with BaTiO3 and in-situ SiNx passivation

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

本文报道了一种在栅极下方采用钛酸钡(BaTiO₃)和原位氮化硅(SiN)钝化层的氮化铝(AlN)/氮化镓(GaN)高电子迁移率晶体管(HEMT),该晶体管可抑制电流色散,提高击穿电压和输出功率密度。栅长Lg = 113 nm的钛酸钡(BTO)AlN/GaN HEMT的最大电流密度为2.21 A/mm,最大跨导为0.27 S/mm。与仅采用氮化硅钝化的HEMT相比,BTO AlN/GaN HEMT的栅 - 漏击穿电压从35 V提高到了82 V。脉冲IV测量表明,钛酸钡钝化层显著降低了电流色散。在1...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项AlN/GaN HEMT技术突破具有重要的战略价值。该研究通过BaTiO3和原位SiNx双层钝化技术,将器件击穿电压从35V提升至82V,同时实现14.1 W/mm的功率密度和62.4%的功率附加效率,这些性能指标直接契合我们在高频、高效电力电子系统中的核心需求。 对...

电动汽车驱动 SiC器件 ★ 5.0

SiC功率MOSFET中单粒子烧毁的热动力学

Thermal Dynamic of Single-Event Burnout in SiC Power MOSFETs

Yiping Xiao · Chaoming Liu · Leshan Qiu · Mingzheng Wang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年9月

单粒子烧毁(SEB)在碳化硅(SiC)金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)应用于航空航天环境时对其构成了重大威胁,通过离子诱发的热失控效应导致器件永久性功能失效以及系统层面的风险。然而,目前对于详细的热响应过程和触发机制仍缺乏充分的了解。在本研究中,采用了一种新颖的限流方法来研究SiC MOSFET的SEB损伤演化过程和机制。实验结果表明,SEB事件可分为三个不同阶段:首先是p - n结处的初始损伤,随后损伤转移至源极金属/SiC拐角处,在此处晶格共晶引发p - n结退化加剧,最后当n ...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项关于SiC功率MOSFET单粒子烧毁(SEB)的研究具有重要的技术参考价值。尽管该研究聚焦于航空航天环境下的辐射效应,但其揭示的热失控机理对我们在地面应用中提升SiC器件可靠性同样具有启发意义。 当前,阳光电源在光伏逆变器和储能变流器中已大规模应用SiC功率器件,以实...

电动汽车驱动 SiC器件 可靠性分析 ★ 4.0

温度不均匀性和栅极陷阱电荷对碳化硅MOSFET电流不平衡的影响

Influence of temperature inhomogeneity and trap charge on current imbalance of SiC MOSFETs

Chunsheng Guo · Jiapeng Li · Yamin Zhang · Hui Zhu 等6人 · Solid-State Electronics · 2025年1月 · Vol.226

对于碳化硅(SiC)MOSFET,无论是多芯片模块还是多个分立器件,均需并联连接以实现高电流容量。然而,并联应用中出现的电流不平衡会降低器件的可靠性。本文重点研究了温度不均匀性和栅极陷阱电荷对SiC MOSFET电流不平衡行为的影响,并对阈值电压差异对电流不均匀性的影响进行了对比研究。最后,从电压和时间维度上比较了上述三个因素对SiC MOSFET电流不均匀特性的影响。结果表明,在静态过程中,由于温度不均匀性引起的漏源电流不平衡百分比可始终保持在10%以上;在动态过程中,由于温度不均匀性引起的漏...

解读: 该研究揭示SiC MOSFET并联应用中温度不均匀性和陷阱电荷导致的电流不平衡机理,对阳光电源ST系列储能变流器、电动汽车驱动系统及充电桩产品具有重要指导意义。研究表明静态和动态过程中温度不均匀性引起的电流失配均超过10%,这为我们优化多芯片并联SiC模块的热管理设计、改进栅极驱动均流策略提供理论依...

储能系统技术 储能系统 SiC器件 可靠性分析 ★ 5.0

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...

储能系统技术 储能系统 SiC器件 ★ 4.0

一步式包含变异的紧凑建模方法结合条件变分自编码器

One-step variation included compact modeling with conditional variational autoencoder

Shuhan Wang · Zheng Zhou · Zili Tang · Jinghan Xu 等6人 · Solid-State Electronics · 2025年1月 · Vol.227

高效且精确的变异建模是电路评估中的关键环节,能够复现半导体器件的实际电学行为。传统的变异建模通常包含两个步骤:首先对基本电学特性进行紧凑建模,然后对MOSFET制造过程中引入的变异源(主要是结构参数和掺杂参数)进行子模型建模。这一冗长的过程导致器件生产与快速电路分析之间存在脱节。为了提高建模效率,本文提出了一种基于机器学习的一次性包含变异的紧凑建模方法。该方法利用条件变分自编码器(cVAE),直接构建包含变异的电流响应,无需单独的子模型建模步骤,因为cVAE模型能够自动提取变异源。通过与基于BS...

解读: 该基于条件变分自编码器的一步式变异建模技术对阳光电源SiC/GaN功率器件开发具有重要价值。传统MOSFET工艺变异建模需分步进行紧凑建模和子模型构建,周期长。该方法可直接生成含工艺变异的I-V特性曲线,显著缩短ST系列PCS和SG逆变器中功率器件的SPICE仿真建模周期。特别适用于三电平拓扑中Si...

电动汽车驱动 机器学习 ★ 4.0

基于机器学习的多浮置埋层LDMOS器件击穿电压建模与优化

Machine Learning-Based Modeling and BV Optimization for LDMOS With Multifloating Buried Layers

Zhen Cao · Qi Sun · Qiaowei Peng · Biao Hou 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年12月

本文介绍了一种利用机器学习(ML)优化具有多浮动埋层(MFBL)的横向双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管(LDMOS)器件击穿电压(BV)的新方法。本研究摒弃了传统复杂的物理推导方法,将神经网络与遗传算法相结合,构建了一个自适应优化框架。首先,我们分析了MFBL LDMOS的物理特性,以确定影响BV性能的关键参数,并确定其合理取值范围。然后,通过TCAD仿真生成数据集,并应用卷积神经网络(CNN)建立MFBL LDMOS的BV预测模型。在后续阶段,采用遗传算法对结构参数进行自适应优化,从而推导出...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,该论文提出的基于机器学习优化多浮埋层LDMOS器件击穿电压的方法具有重要的战略价值。LDMOS作为功率半导体的核心器件,广泛应用于我司光伏逆变器和储能变流器的功率转换模块中,其击穿电压性能直接影响系统的功率密度、转换效率和可靠性。 该技术的核心价值在于突破了传统物理推导方...

光伏发电技术 ★ 5.0

面向电网互联串联型低压隔离光伏微逆变器的自主控制方案

Autonomous Control Scheme for Grid-Interfaced Series-Connected Low-Voltage Isolated PV Microinverter

Subhrasish Pal · Souvik Chattopadhyay · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月

本文提出并分析了一种用于串联低压微逆变器(LVM)运行的自主分散控制方案。由于无需高压增益级,串联的低压微逆变器可使用具有更优特性的低压且经济高效的硅金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管(Si MOSFET)。然而,由于低压微逆变器的输出是串联的,在所有模块中实施电流控制会违反电路定律。为此,本研究旨在开发一种控制方案,该方案能动态确定串列中的哪个模块需要作为电流控制器运行,从而实现所有模块的最大功率点跟踪(MPPT)。如果串列中的某个模块因自身故障而失效,该方案仍然有效,因为串列中电流控制...

解读: 该串联型微逆变器自主控制技术对阳光电源SG系列组串式逆变器和分布式光伏系统具有重要参考价值。其去中心化控制架构与阳光电源多MPPT独立控制理念契合,可应用于复杂遮挡场景的功率优化。文中电压均衡与功率调节策略可借鉴至SG110CX等高功率密度逆变器的组串失配管理,提升发电效率。自主控制无需通信的特性对...

储能系统技术 储能系统 ★ 5.0

高dV/dt下重复开关应力中功率LDMOS器件的热载流子加速退化

High [dV/dt] Accelerated Hot Carrier-Induced Degradation in Power LDMOS Devices Under Repetitive Switching Stress

Qianwen Guo · Fang Liu · Ke Zhou · Xingcong Chen 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年6月

本文通过实验研究了动态漏极应力条件下,n 型横向双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管(n - LDMOS)的漏极侧压摆率 [dV/dt] 增强型热载流子注入(HCI)效应。设计了利用脉冲 I - V 技术的快速测量系统,以产生该器件可调的 [dV/dt] 速率。通过脉冲宽度调制(PWM)技术解耦了热电子注入和热空穴注入所导致的退化特性。测量得到的阈值电压(<inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xli...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项关于功率LDMOS器件在动态开关应力下热载流子退化机制的研究具有重要的工程应用价值。LDMOS作为光伏逆变器和储能变流器中广泛使用的功率半导体器件,其可靠性直接影响系统的长期稳定性和LCOE(平准化度电成本)。 该研究揭示的关键发现对我们的产品设计具有直接指导意义:负...

储能系统技术 储能系统 SiC器件 ★ 4.0

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...

储能系统技术 储能系统 ★ 5.0

基于RTL的单片集成逆变器用于采用β-Ga₂O₃ MOSFET的栅极驱动IC

Monolithically Integrated RTL-Based Inverters for Gate Driver IC Using β-Ga₂O₃ MOSFETs

Ganesh Mainali · Dhanu Chettri · Vishal Khandelwal · Glen Isaac Maciel García 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年9月

栅极驱动器通过提供快速开关所需的驱动电流,实现功率金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管(MOSFET)与数字控制电路的接口连接。本研究展示了一种基于β - Ga₂O₃电阻 - 晶体管逻辑(RTL)反相器的单片集成栅极驱动器集成电路(IC),该集成电路采用增强型多指(MF)MOSFET和基于凹槽外延的电阻器。这款面积为0.785平方毫米的芯片以同相配置集成了两个RTL反相器,在15 V电源供电下,实现了11.9 V/V和12.2 V/V的电压增益,高/低噪声容限分别为3.4 V/1.3 V和3...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于β-Ga₂O₃材料的单片集成栅极驱动技术具有重要的战略参考价值。作为光伏逆变器和储能系统的核心部件,栅极驱动电路的性能直接影响系统的开关损耗、效率和可靠性。 该技术的主要价值在于实现了驱动电路与功率器件的单片集成。传统方案中,栅极驱动IC与功率MOSFET分离封装...

功率器件技术 ★ 5.0

总电离剂量辐射电荷对沟槽型功率MOSFET电容的调制

Capacitance Modulation in Trench MOSFETs Induced by TID Radiation Charge

Shenghuai Liu · Xin Zhou · Zhao Wang · Huan Gao 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年9月

本文研究了总电离剂量(TID)辐射电荷对沟槽功率MOSFET电容的调制作用。提出了一种辐射电荷调制电容模型,以有效表征TID辐射下输入电容($C_{iss}$)和输出电容($C_{oss}$)的退化情况。揭示了TID引起电容退化的机制。在低漏极电压($V_{D}$)下,辐照后栅 - 漏电容($C_{gd}$)和漏 - 源电容($C_{ds}$)增大,而栅 - 源电容($C_{gs}$)减小。在高漏极电压下,$C_{gd}$和$C_{ds}$几乎不变,而$C_{gs}$继续减小。辐射电荷等效地调制...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项关于沟槽型MOSFET总电离剂量(TID)辐射效应的研究具有重要的战略参考价值。作为光伏逆变器和储能系统的核心功率器件,MOSFET的可靠性直接影响产品在特殊应用场景下的性能表现。 该研究揭示了辐射环境下功率器件电容特性的退化机理,这对阳光电源拓展航空航天、高海拔、极...

光伏发电技术 SiC器件 工商业光伏 ★ 4.0

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...

储能系统技术 储能系统 宽禁带半导体 SiC器件 ★ 5.0

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...

储能系统技术 储能系统 SiC器件 ★ 5.0

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...

功率器件技术 SiC器件 可靠性分析 ★ 4.0

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...

功率器件技术 宽禁带半导体 SiC器件 ★ 4.0

碳化硅MOSFET的近似SPICE建模

Approximate SPICE Modeling of SiC MOSFETs

Pawel Piotr Kubulus · Janus Dybdahl Meinert · Szymon Beczkowski · Asger Bjørn Jørgensen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月

摘要:近年来,宽带隙(WBG)半导体的应用使SPICE电路仿真软件面临巨大挑战,需要以较低的计算量对快速振荡瞬态进行准确评估。WBG半导体SPICE建模的主要局限之一是现有软件中缺乏内置模型,这迫使人们使用包含大量非线性方程的行为建模。采用这种实现方式会导致高昂的计算成本和收敛性问题。本文提出一种对WBG半导体进行近似建模的通用方法,利用现代开源SPICE软件的功能,通过将非线性模型公式与SPICE模型公式解耦来提高收敛性,并将非线性模型更新的计算成本转移到SPICE软件之外。所提出的建模方法适...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项SiC MOSFET近似SPICE建模技术具有重要的工程应用价值。作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商,我们正大规模采用碳化硅等宽禁带半导体器件来提升产品的功率密度和转换效率。然而,在产品研发阶段,传统SPICE仿真工具在处理SiC器件的快速开关瞬态和高频振荡时面临...

储能系统技术 储能系统 SiC器件 ★ 5.0

有源栅极驱动应用中SiC MOSFET阈值迟滞的评估

Evaluation of Threshold Hysteresis for SiC MOSFETs in Active Gate Drive Application

Binbing Wu · Li Ran · Hao Feng · Hongyu Lin · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

碳化硅(SiC)功率MOSFET的阈值迟滞现象备受关注,但在有源栅极驱动(AGD)应用中的研究仍有限。本文通过界面电场分析不同开关速率与栅极电压下阈值迟滞的开关特性,发现负栅压和开通速度提升会增加界面态空穴陷阱的初始值与迟滞程度,从而增大驱动回路中的界面陷阱电流,加快SiC MOSFET开通。实验采用电流源AGD评估不同栅结构1200 V SiC MOSFET,结果表明关断性能不受正栅压影响,但负栅压和开通速度提高会增加阈值迟滞对开通速度的贡献比例。高速工作模式下,开通损耗中阈值迟滞占比达36....

解读: 该SiC MOSFET阈值迟滞研究对阳光电源功率器件应用具有重要价值。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中,SiC器件高频开关特性直接影响系统效率与可靠性。研究揭示的负栅压与开通速度对阈值迟滞的影响机制,可优化有源栅极驱动(AGD)设计:通过精确控制栅极电压范围和开关速率,在高频工作模式下平衡...

电动汽车驱动 可靠性分析 故障诊断 ★ 5.0

基于可靠性评分基准与电阻损耗分布的电机驱动系统开路故障诊断方法

Reliability Score Benchmarking and Resistive Loss Profile-Based Open-Circuit Fault Diagnosis Approach for Motor Drive System

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

近年来,数据驱动方法在诊断逆变器驱动应用中的各种开路故障(OCF)模式方面显示出了良好前景。然而,现有研究主要仅基于分类准确率来评估这些方法的可靠性,忽略了关键的实时因素,例如分别与数据驱动方法和通信协议相关的计算延迟和数据传输延迟,这些因素会影响实时运行可靠性。本文通过提出一种通用的可靠性得分准则来弥补这些不足,该准则将分类准确率与系统时序特性相结合。此外,将采用主动热管理(ATM)的模型预测控制策略应用于驱动系统,从而能够详细分析OCF模式对金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管(MOSF...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项针对电机驱动系统开路故障诊断的研究具有重要的技术借鉴价值。该研究提出的可靠性评分基准和基于电阻损耗特征的故障诊断方法,与我司光伏逆变器、储能变流器等核心产品的功率电子可靠性需求高度契合。 该技术的核心价值在于突破了传统数据驱动诊断方法仅关注分类准确率的局限,创新性地将...

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