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用于高压SiC MOSFET串联电压平衡的可变关断栅极驱动技术
Variable Turn-OFF Gate Voltage Drive for Voltage Balancing of High-Speed SiC MOSFETs in Series-Connection
Ye Zhou · Liang Xian · Xu Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
针对串联SiC MOSFET电压不平衡问题，本文提出了一种高精度、自适应闭环控制的主动栅极驱动方案。针对Si基驱动芯片在纳秒级开关瞬态下的响应延迟限制，该研究通过优化关断栅极电压调节策略，有效解决了高压应用中器件串联的动态均压难题，提升了功率变换系统的可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统具有重要意义。随着光伏与储能系统向更高直流母线电压（如1500V及以上）发展，SiC MOSFET串联技术是提升功率密度和效率的关键。该研究提出的主动栅极驱动方案能有效解决高压串联下的均压难题，有助于阳光电源在下一代高...
基于dv/dt检测的中压SiC MOSFET短路保护
Dv/dt Sensing-Based Short-Circuit Protection for Medium-Voltage SiC mosfets
Zhehui Guo · Hui Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
本文提出了一种针对中压SiC MOSFET的新型短路保护（SCP）方法。该方法利用SiC MOSFET在预定时间间隔内的开通dv/dt来监测短路故障。与传统的检测电流/电压幅值的方法不同，所提出的dv/dt检测和保护时序能够实现极快的故障响应速度，并增强了系统的可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有重要价值。随着公司在光伏逆变器和储能系统（如PowerTitan、ST系列PCS）中加速引入SiC功率器件以提升功率密度和效率，短路保护的响应速度直接决定了系统的可靠性。传统的去饱和检测在SiC高频应用中存在响应滞后问题，而基于dv/dt的检测方案能显著缩短故障切除时...
一种无需电流测量的SiC MOSFET导通电阻在线估计方法
An Approach for Online Estimation of On-State Resistance in SiC MOSFETs Without Current Measurement
Furkan Karakaya · Anuj Maheshwari · Arijit Banerjee · John S. Donnal · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
尽管碳化硅（SiC）MOSFET性能优越，但其可靠性限制了在高功率应用中的普及。导通电阻（Rds-on）的增加是器件早期失效的关键预兆。本文提出了一种无需电流传感器即可在线监测SiC MOSFET导通电阻的方法，旨在提升功率模块的健康状态监测与可靠性评估能力。
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。随着公司在组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器中大规模应用SiC功率模块，提升器件的可靠性评估是实现产品长寿命设计的关键。该方法无需额外电流传感器，降低了硬件成本与系统复杂度，非常适合集成至iSolarCloud平台，通过在线监测Rd...
基于交错变换器脉宽调整法的热老化功率开关主动寿命延长策略
An Active Life Extension Strategy for Thermally Aged Power Switches Based on the Pulse-Width Adjustment Method in Interleaved Converters
Serkan Dusmez · Bilal Akin · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年7月
本文提出了一种针对功率MOSFET的非侵入式早期故障诊断与寿命延长策略。通过监测功率器件的导通电阻作为故障前兆，利用交错变换器的脉宽调整方法，在器件发生热老化时主动优化应力分配，从而延长功率开关的使用寿命，避免昂贵的定期维护与停机损失。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品可靠性提升。在组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器中，功率模块是故障高发点。通过引入文中提出的非侵入式导通电阻监测与脉宽调整策略，可实现对IGBT/MOSFET老化状态的实时评估，并利用交错拓扑的冗余特性主动延长系统寿命。建议研发团队将其...
面向电池连接应用的低击穿工艺下高效率全集成开关电容电压调节器
High-Efficiency Fully Integrated Switched-Capacitor Voltage Regulator for Battery-Connected Applications in Low-Breakdown Process Technologies
Bai Nguyen · Nghia Tang · Wookpyo Hong · Zhiyuan Zhou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年8月
传统全集成电池连接型开关电容电压调节器（SCVR）需使用厚氧化层或堆叠薄氧化层MOSFET以承受3.7V锂电池电压，这导致功率损耗增加。本文提出一种新型拓扑，旨在低击穿工艺下实现高效率电压调节，解决了高电压应力与集成度之间的矛盾。
解读: 该技术主要针对芯片级集成电路（IC）设计，属于电源管理芯片（PMIC）范畴。对于阳光电源而言，虽然公司核心产品如PowerTitan储能系统或组串式逆变器主要关注大功率电力电子变换，但在iSolarCloud智能运维平台的终端传感器、BMS（电池管理系统）采样电路或微型逆变器的辅助电源设计中，高效率...
一种用于安全工作区内外仿真的SiC功率MOSFET温度相关SPICE模型
A Temperature-Dependent SPICE Model of SiC Power MOSFETs for Within and Out-of-SOA Simulations
Michele Riccio · Vincenzo d Alessandro · Gianpaolo Romano · Luca Maresca 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年9月
本文提出了一种SiC功率MOSFET的温度相关SPICE模型。该模型描述了器件的静态和动态行为，并考虑了漏电流和碰撞电离效应。通过特性测试和数据手册提取与工艺相关的MOSFET参数，并采用SPICE标准组件及模拟行为建模模块实现。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线具有极高价值。随着公司组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统向高功率密度和高效率演进，SiC器件的应用已成为主流。该温度相关模型能够精确模拟SiC MOSFET在极端工况下的热特性及安全工作区（SOA）表现，有助于优化逆变器及PCS的功率模块设计...
一种基于开通漏源电流过冲的SiC MOSFET结温与封装老化解耦评估方法
A Junction Temperature and Package Aging Decoupling Evaluating Method for SiC MOSFETs Based on the Turn-on Drain-Source Current Overshoot
Qinghao Zhang · Pinjia Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
结温与封装老化是影响SiC MOSFET可靠性的核心因素。现有评估方法常受两者耦合影响，难以实现精准区分。本文提出一种基于开通漏源电流过冲的评估方法，实现了结温与封装老化状态的有效解耦，为电力电子器件的健康管理提供了新思路。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。随着公司在光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统中大规模应用SiC器件以提升功率密度和效率，器件的长期可靠性成为关键。该解耦评估方法可集成至iSolarCloud智能运维平台，实现对逆变器及PCS内部功率模块的实时健康状态监测与寿命预测...
一种用于SiC MOSFET无缝压摆率控制的高性价比有源栅极驱动器
A Cost-Efficient Active Gate Driver for Seamless Slew Rate Control of SiC MOSFETs
Yijun Ding · Chong Zhu · Jiawen Gu · Zhaolin Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
碳化硅（SiC）MOSFET因其优异的开关特性被广泛应用于高性能功率变换器。虽然开关速度的提升提高了系统效率，但也引发了电压尖峰和串扰等问题。现有的栅极驱动方法难以灵活调节开关过程中的压摆率。本文提出了一种高性价比的有源栅极驱动电路，能够实现对SiC MOSFET开关过程的精确控制，有效抑制电压尖峰并降低电磁干扰。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器）具有极高的应用价值。随着公司产品向高功率密度和高效率演进，SiC器件已成为主流选择。该有源驱动方案能有效解决SiC高速开关带来的电压尖峰与EMI挑战，有助于优化逆变器及PCS的输出波形质量，降低滤波器体积，从而提...
1700V平面栅SiC MOSFET在栅极开关不稳定性下的退化依赖性分析与建模
Degradation Dependency Analysis and Modeling of 1700 V Planar-Gate SiC MOSFETs Under Gate Switching Instability
Cen Chen · Zicheng Wang · Xuerong Ye · Yifan Hu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
碳化硅（SiC）MOSFET在电力电子领域应用日益广泛，但栅极氧化层可靠性问题限制了其大规模应用。本文针对栅极开关不稳定性（GSI）导致的阈值电压漂移现象进行了深入研究，分析了其退化机理并建立了相应的预测模型，为提升高压功率器件的长期运行可靠性提供了理论支撑。
解读: 1700V SiC MOSFET是阳光电源高压组串式逆变器及PowerTitan系列液冷储能PCS的核心功率器件。随着系统电压等级向1500V及以上提升，栅极驱动的长期可靠性直接决定了产品的全生命周期性能。本文提出的GSI退化模型可指导阳光电源在驱动电路设计中优化栅极电压偏置策略，降低阈值电压漂移风...
一种基于有源钳位模块的串联SiC MOSFET电压均衡方法
A Voltage Balancing Method for Series-Connected SiC MOSFETs Based on Active Clamping Modules Operating Under Hard Switching Conditions
Yibo Jiang · Shuai Shao · Weiqiang Zhou · Zhi Gao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
本文提出了一种在硬开关条件下实现串联SiC MOSFET电压均衡的方法。通过引入包含辅助开关和钳位电容的有源钳位模块（ACM），有效解决了开关不同步及换流过程中的电压不平衡问题，并建立了相应的数学模型。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器及大功率储能变流器（如PowerTitan系列）向更高电压等级（如1500V/2000V）及更高功率密度演进，SiC器件的应用日益广泛。由于单管SiC耐压限制，串联技术是提升系统电压的关键。该研究提出的有源钳位均衡方案，能有效解决高压工况下SiC器件的动态均压难题，提升功率模...
阈值电压不匹配下并联MOSFET峰值电流的被动均衡
Passive Balancing of Peak Currents Between Paralleled MOSFETs With Unequal Threshold Voltages
Yincan Mao · Zichen Miao · Chi-Ming Wang · Khai D. T. Ngo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年5月
本文针对由单一驱动器驱动的两个并联MOSFET，因阈值电压（Vth）不匹配导致开关峰值电流差异显著的问题，提出了一种被动均衡方法。该方法通过在每个MOSFET支路串联电感和电阻，在几乎不增加损耗的前提下实现电流跟踪，无需额外的传感器或反馈控制，简化了驱动设计。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务至关重要。在组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack等大功率储能变流器（PCS）中，为了实现高功率密度，常需大量MOSFET/IGBT并联。该被动均衡方案无需复杂传感器，能有效解决并联器件电流不均导致的局部过热和可靠性问题，显著降低驱动电路设计难度。建议研发...
一种基于单门极驱动器的串联SiC MOSFET固态断路器
A Single Gate Driver Based Solid-State Circuit Breaker Using Series Connected SiC MOSFETs
Yu Ren · Xu Yang · Fan Zhang · Fred Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年3月
本文提出了一种基于串联碳化硅（SiC）MOSFET的固态断路器（SSCB）拓扑结构。该方案仅需单个隔离门极驱动器，有效降低了直流配电系统中保护装置的成本与复杂性，并保持了半导体器件超短动作时间的优势。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流配电应用具有重要价值。在兆瓦级储能系统中，直流侧保护是提升系统安全性的关键，串联SiC方案能有效解决高压直流分断难题，同时通过简化驱动电路降低成本。建议研发团队关注该拓扑在直流汇流排保护中的应用，以提升系统响应速度和可靠...
城市轨道交通应用中SiC MOSFET的二维短路检测保护
The Two-Dimensional Short-Circuit Detection Protection For SiC MOSFETs in Urban Rail Transit Application
Patrick Hofstetter · Mark-M. Bakran · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
本文研究了SiC MOSFET在城市轨道交通应用中的二维短路检测保护方法。针对轨道交通复杂工况下的高可靠性要求，该方法通过优化检测策略，有效提升了SiC器件在短路故障下的保护速度与准确性，解决了SiC器件在严苛环境下应用的关键挑战。
解读: 该技术对阳光电源的功率器件应用具有重要参考价值。随着阳光电源在组串式逆变器及PowerTitan系列储能系统中大规模应用SiC MOSFET以提升功率密度和效率，短路保护的可靠性至关重要。该二维检测方法可优化逆变器及PCS的驱动电路设计，提升系统在极端故障下的生存能力。建议研发团队关注该保护策略在高...
基于解析子电路模型的SiC功率MOSFET动态开关特性研究
Dynamic Switching of SiC Power MOSFETs Based on Analytical Subcircuit Model
Vishank Talesara · Diang Xing · Xiangxiang Fang · Lixing Fu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
与硅器件相比，碳化硅(SiC)功率MOSFET具有更低的导通电阻和更快的开关速度，是高压功率开关应用的理想选择。本文针对SiC功率器件开发了一种解析子电路模型，旨在解决现有物理模型计算复杂、参数获取困难的问题，为高频电力电子变换器的设计与优化提供高效的仿真手段。
解读: SiC技术是阳光电源提升产品功率密度与效率的核心驱动力。该解析模型能有效辅助研发团队在组串式光伏逆变器、PowerTitan储能变流器及电动汽车充电桩的开发阶段，快速评估SiC器件的动态开关损耗与电磁干扰特性。建议将此模型集成至iSolarCloud的数字孪生仿真平台中，优化高频功率模块的驱动电路设...
采用串联SiC MOSFET的中压软开关DC/DC变换器
Medium Voltage Soft-Switching DC/DC Converter With Series-Connected SiC MOSFETs
Zhebie Lu · Chengmin Li · Ankang Zhu · Haoze Luo 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
针对数据中心配电系统，传统工频变压器体积大且效率低。本文研究了基于串联SiC MOSFET的中压软开关DC/DC变换器，旨在克服传统多单元固态变压器（SST）架构的局限性，通过高压器件应用提升单级变换器的功率密度与转换效率。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及大功率光伏逆变器具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向更高直流电压等级（如1500V甚至更高）演进，利用SiC器件的串联技术可有效提升变换器功率密度并降低损耗。建议研发团队关注该拓扑在大型储能PCS中的应用，以减少变压器体积，优化系统集成度。...
BTI引起的阈值电压漂移对SiC MOSFET串扰直通电流的影响
Impact of BTI-Induced Threshold Voltage Shifts in Shoot-Through Currents From Crosstalk in SiC MOSFETs
Jose Orti Gonzalez · Olayiwola Alatise · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
本文提出了一种评估SiC MOSFET在栅极电压应力下阈值电压（VTH）漂移影响的方法。通过利用同一桥臂内两个器件间的米勒耦合效应，该技术利用寄生导通产生的直通电荷来表征偏置温度不稳定性（BTI）引起的VTH漂移及其对电路可靠性的影响。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器中大规模应用SiC MOSFET以提升功率密度和效率，器件的长期可靠性至关重要。本文提出的BTI效应评估方法，能够帮助研发团队在产品设计阶段更精准地预测SiC器件在高温高压环境下的阈值漂移风险，从而优化驱动电路设计，抑制寄生导通引起...
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...
考虑布局主导互感耦合的多芯片并联SiC MOSFET动态均流模型
A Dynamic Current Sharing Model of Multichip Parallel SiC MOSFETs Considering Layout-Dominated Mutual Inductance Coupling
Zexiang Zheng · Cai Chen · Jianwei Lv · Yiyang Yan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
并联SiC MOSFET的动态电流不平衡会导致损耗不均甚至热失控。由布局引起的寄生参数不平衡是主要原因。本文提出了一种定量模型，全面考虑了所有电感及互感耦合，以分析并联SiC MOSFET的动态均流问题。
解读: 该研究对阳光电源的高功率密度产品至关重要。随着PowerTitan系列储能系统及组串式逆变器向更高功率等级演进，SiC MOSFET并联应用日益广泛。该模型能精准指导功率模块的PCB布局与叠层设计，有效抑制动态电流不平衡，从而降低开关损耗、提升热稳定性，并延长核心功率器件的使用寿命。建议研发团队将其...
基于硬件闭环控制的开尔文源极连接SiC MOSFET串扰抑制有源门极驱动器
The Active Gate Driver Based on Hardware Closed-Loop Control for Crosstalk Suppression of SiC MOSFETs With Kelvin-Source Connection
Mingkai Cui · Lei Chen · Yulong Pei · Feng Chai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文针对桥式电路中SiC MOSFET开尔文源极连接带来的串扰问题，提出了一种基于硬件闭环控制的有源门极驱动器（AGD）。通过设计简单的硬件闭环控制器，有效调节驱动信号，从而抑制电压串扰，提升功率变换器的可靠性与应用潜力。
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。随着公司组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统向高功率密度、高开关频率演进，SiC MOSFET的应用已成为主流。开尔文源极连接虽能提升开关性能，但带来的串扰问题是制约系统可靠性的关键瓶颈。该有源门极驱动（AGD）方案通过硬件...
栅极回路电感不匹配对并联SiC MOSFET阈值电压离散性演变及电流分配的影响
Influence of Mismatched Gate Loop Inductance on Threshold Dispersity Evolution and Current Sharing of Parallel SiC MOSFETs
Lei Tang · Huaping Jiang · Xiaohan Zhong · Yihan Huang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
在大功率应用中，SiC MOSFET并联技术至关重要。然而，栅极电路的不对称性会导致栅极电感不匹配，进而引发电流不平衡。本文深入研究了阈值电压离散性的演变规律及其对并联器件电流分配的影响，为提升高功率密度电力电子系统的可靠性提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关系到阳光电源大功率组串式逆变器（如SG系列）及大型储能系统（如PowerTitan系列）的核心功率模块设计。随着SiC器件在光储产品中的广泛应用，并联均流与长期可靠性是提升系统功率密度和效率的关键。该文献关于栅极回路电感对阈值电压漂移及电流不平衡影响的分析，对优化阳光电源功率模块的PCB...
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