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关态常闭型硼掺杂金刚石MOSFET器件击穿电压超过1.7 kV
Normally-off boron-doped diamond MOSFETs with a breakdown voltage over 1.7 kV
作者未知 · Applied Physics Letters · 2025年7月 · Vol.127
在150 nm厚的外延层上制备了硼掺杂金刚石（B-diamond）金属-氧化物-半导体场效应晶体管（MOSFET）。测得其阈值电压为-8.0 V，表现出关态常闭特性。由于硼掺杂剂的高电离能及较薄的外延层，B-diamond中形成的空穴数量有限，且可能被Al2O3/B-diamond界面捕获，导致器件呈现常闭行为。该B-diamond MOSFET的绝对击穿电压超过1.7 kV，在栅-漏电极间距为11.3 μm时，计算得到击穿电场达1.52 MV/cm，超过以往同类器件两倍以上。
解读: 该常闭型金刚石MOSFET技术对阳光电源功率器件应用具有前瞻价值。1.7kV击穿电压和1.52MV/cm击穿电场强度显著超越现有SiC器件性能，可应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的高压功率模块设计。金刚石材料的超宽禁带特性（5.5eV）可实现更高工作温度和更低导通损耗，优化三电平拓扑效率...
串联SiC MOSFET的主动电压平衡技术以实现中压SRDAB在各种关断条件下的安全运行
Active Voltage Balancing of Series-Connected SiC MOSFETs Enabling Safe Operation Under Various Turn-Off of MV SRDAB Conditions
Przemysław Trochimiuk · Rafał Miśkiewicz · Shirin Askari · Dimosthenis Peftitsis 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
本文针对用于电池储能系统（BES）的中压双向串联谐振双主动桥（SRDAB）变换器，提出了一种串联SiC MOSFET的主动电压平衡方案。仿真研究表明，在BES充放电过程中，电池电压的变化会导致不同的关断条件，该技术能有效保障串联器件在动态工况下的电压均衡与安全运行。
解读: 该技术对阳光电源PowerTitan及ST系列大功率储能变流器（PCS）具有重要参考价值。随着储能系统向更高直流侧电压等级发展，采用SiC MOSFET串联技术可有效提升功率密度并降低损耗。该主动电压平衡方案能解决高压环境下器件动态均压难题，提升系统在宽电压范围（如电池SOC变化）下的可靠性。建议研...
一种SiC MOSFET栅氧化层退化与结温解耦的在线状态监测方法
An Online Condition Monitoring Method for Gate-Oxide Degradation and Junction Temperature Decoupling of SiC MOSFETs
Jinbo Li · Shilin Shen · Qunfang Wu · Shiyu Qiu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
该文提出了一种实时监测SiC MOSFET结温与栅氧化层退化的方法。现有监测技术常受结温波动影响导致栅氧化层退化指标漂移，从而产生监测误差。本文旨在通过解耦手段实现SiC MOSFET健康状态的精准在线评估。
解读: 随着阳光电源在光伏逆变器（如组串式、集中式）及储能系统（如PowerTitan、PowerStack）中大规模应用SiC功率器件以提升功率密度和效率，器件的可靠性成为核心竞争力。该研究提出的结温与栅氧化层退化解耦监测技术，能够有效解决SiC器件在复杂工况下的老化评估难题，有助于提升iSolarClo...
SiC功率MOSFET温度敏感电参数研究
An Investigation of Temperature-Sensitive Electrical Parameters for SiC Power MOSFETs
Jose Ortiz Gonzalez · Olayiwola Alatise · Ji Hu · Li Ran 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年10月
本文研究了SiC MOSFET的动态温度敏感电参数（TSEP）。研究表明，在特定工况下，开通期间的漏极电流变化率（dID/dt）与栅极电流平台（IGP）的耦合可作为有效的TSEP。由于负温度系数效应，这两个参数均随结温升高而增加。
解读: SiC器件是阳光电源提升光伏逆变器和储能PCS功率密度的核心技术。该研究提出的基于dID/dt和IGP的结温监测方法，可直接应用于阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统。通过在iSolarCloud平台集成此类在线结温监测算法，可实现对功率模块的实时健康状态（SO...
基于串联MOSFET的4000V超高压输入开关电源研究
Research on a 4000-V-Ultrahigh-Input-Switched-Mode Power Supply Using Series-Connected MOSFETs
Xiliang Chen · Wenjie Chen · Xu Yang · Yaqiang Han 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年7月
本文设计了一种采用串联MOSFET的4000V超高压输入开关电源（UHV-SMPS）。主要贡献包括多开关结构下的共模干扰建模、开关管电压均衡技术及驱动方法。通过高频等效模型评估了UHV-SMPS的共模干扰，为超高压应用提供了理论支撑。
解读: 该技术对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向更高直流侧电压等级（如1500V甚至更高）演进，如何解决高压下功率器件的串联均压及共模干扰问题是提升系统功率密度和可靠性的关键。本文提出的串联MOSFET驱动与均压策略，可优化高压DC...
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...
碳化硅MOSFET栅极开路故障的研究与在板检测
Investigation and On-Board Detection of Gate-Open Failure in SiC MOSFETs
Bhanu Teja Vankayalapati · Shi Pu · Fei Yang · Masoud Farhadi 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
本文针对离散型碳化硅（SiC）MOSFET中栅极键合线断裂或脱落导致的栅极开路故障进行了深入研究。该故障在封装器件中常表现为间歇性，极难检测。文章分析了故障机理，并提出了一种有效的在板检测方法，以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，器件的可靠性成为核心竞争力。栅极开路故障是SiC器件失效的重要模式，且具有隐蔽性。本文提出的在板检测技术可集成至iSolarCloud智能运维平台或逆变器驱动电路中，实现对S...
一种用于中压SiC MOSFET的信号-功率集成传输MHz脉冲变压器隔离栅驱动器
A MHz-Pulse-Transformer Isolated Gate Driver With Signal-Power Integrated Transmission for Medium-Voltage SiC MOSFETs
Zhehui Guo · Hui Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
针对中压SiC MOSFET传统栅极驱动器（GD）信号与功率传输分离、电源体积庞大的问题，本文提出了一种紧凑型信号-功率集成栅极驱动器。该方案利用20MHz调制E类谐振反激电路，实现了PWM信号与驱动电源的同步传输，有效减小了驱动电路的占用空间。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。随着公司在中压光伏逆变器及PowerTitan系列大功率储能系统（PCS）中加速应用SiC MOSFET，驱动电路的集成度与可靠性成为提升功率密度的关键。该方案提出的信号-功率集成技术可显著缩小驱动板尺寸，降低寄生参数影响，从而提升高频开关下的系统效率与EMI...
不同功率循环导通模式下商用SiC MOSFET老化前兆与失效机理的对比研究
Comparative Investigation on Aging Precursor and Failure Mechanism of Commercial SiC MOSFETs Under Different Power Cycling Conduction Modes
Mei Wang · Yuan Chen · Zhiyuan He · Zhaohui Wu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
功率循环测试（PCT）是评估SiC MOSFET长期可靠性的关键方法。本文探讨了在多种失效机理竞争环境下，单一老化前兆失效的问题，并深入分析了不同导通模式对封装可靠性的影响，旨在优化SiC器件在电力电子系统中的寿命预测与可靠性评估。
解读: SiC器件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效率与功率密度的核心。该研究关于SiC MOSFET在复杂功率循环下的老化机理分析，对阳光电源提升产品在极端工况下的可靠性至关重要。建议研发团队利用该研究成果优化功率模块的封装设计与热管理策略，并将其转化为iSol...
考虑寄生电容与死区时间的LLC谐振变换器分段时域分析
Piecewise-Approximated Time Domain Analysis of LLC Resonant Converter Considering Parasitic Capacitors and Deadtime
Ziheng Xiao · Zhixing He · Renfeng Guan · An Luo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
LLC谐振变换器广泛应用于高功率密度与高效率场景。本文针对MOSFET与二极管寄生电容、高频变压器杂散电容及死区时间对稳态波形和零电压开关（ZVS）的影响，提出了一种分段时域分析方法，为高频变换器的精确建模与优化设计提供了理论支撑。
解读: LLC拓扑是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及户用光伏逆变器中DC-DC变换级的核心技术。随着产品向高功率密度和高效率演进，寄生参数对软开关特性的影响愈发显著。该研究提出的分段时域分析方法，有助于研发团队在设计阶段更精准地评估死区时间对ZVS实现的影响，从而优化驱...
考虑动态传输特性和米勒斜坡的SiC MOSFET串扰峰值精确预测方法
An Accurate Predictive Method of Crosstalk Peaks Considering Dynamic Transfer Characteristics and Miller Ramp for SiC MOSFETs
Hao Yue · Jian Chen · Wensheng Song · Haoyang Tan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
碳化硅（SiC）MOSFET因低导通电阻和寄生参数优势被广泛应用，但其串扰现象易导致误导通或栅极氧化层损坏。本文提出了一种精确预测SiC MOSFET串扰峰值的方法，通过考虑器件动态传输特性及米勒斜坡效应，有效提升了功率变换器设计的可靠性。
解读: 该研究对于阳光电源的高功率密度产品至关重要。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器件，串扰问题直接影响系统的开关频率提升与可靠性。该预测方法可集成至研发仿真流程中，优化驱动电路设计，降低误导通风险，从而提升产品在极端工况下的稳定性。建议研发团队将其应用于...
基于改进模型的考虑寄生互感的并联SiC MOSFET动态均流机制分析
Dynamic Current Sharing Mechanism Analysis of Paralleled SiC MOSFETs Considering Parasitic Mutual Inductances Based on an Improved Model
Jianwei Lv · Cai Chen · Baihan Liu · Yiyang Yan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
并联SiC MOSFET间的动态电流不平衡会导致开关损耗差异并限制电流容量。本文旨在研究电路参数，特别是寄生互感不平衡及并联参数共用值对电流分配的影响。通过建立改进的电路模型，揭示了寄生参数对动态均流的具体作用机制，为高功率密度变换器的设计提供了理论支撑。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的高功率密度产品研发。在PowerTitan储能系统及大功率组串式/集中式光伏逆变器中，SiC MOSFET的并联应用是提升效率和功率密度的关键。研究中关于寄生互感对动态均流的影响分析，对于优化功率模块布局、降低开关损耗以及提升系统长期可靠性具有直接指导意义。建议研发团队在后...
三相ZVS混合导通模式DC-AC逆变器等效为单相DC-AC逆变器的建模
Modeling of a Three-Phase ZVS Mixed Conduction Mode DC–AC Inverter Into Equivalent Single-Phase DC–AC Inverters
Sungjae Ohn · Nidhi Haryani · Rolando Burgos · Dushan Boroyevich · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
为实现零电压开关（ZVS），三角导通模式（TCM）通过延迟SiC MOSFET关断时间产生反向电流，在开通前放电结电容。本文探讨了TCM与断续导通模式（DCM）及不连续脉宽调制结合在三相逆变器中的应用，并提出了一种将其等效为单相逆变器的建模方法，以简化分析与控制设计。
解读: 该研究聚焦于SiC器件在三相逆变器中的高频化与高效率应用，与阳光电源组串式逆变器及PowerTitan储能变流器（PCS）的技术演进方向高度契合。通过TCM/DCM混合模式实现ZVS，可显著降低开关损耗，提升功率密度，助力阳光电源实现更轻量、高效的逆变器设计。建议研发团队关注该等效建模方法，将其应用...
一种基于去耦电容强制谐振的SiC MOSFET功率回路杂散电感提取方法
An Accurate Power Loop Stray Inductance Extraction Method for SiC MOSFETs Based on Forced Resonance With Decoupling Capacitor
Da Zhou · Zhiqiang Wang · Guoqing Xin · Xiaojie Shi 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
为优化SiC MOSFET在变换器中的运行，准确评估功率回路杂散电感至关重要，这有助于抑制开关瞬态过程中的电压尖峰和EMI噪声。本文提出了一种基于目标杂散电感与直流母线去耦电容强制低频谐振的杂散电感提取方法。
解读: 该研究对阳光电源的SiC应用至关重要。随着公司在组串式光伏逆变器和PowerTitan系列储能PCS中大规模导入SiC MOSFET以提升功率密度和效率，功率回路的杂散电感控制成为设计难点。该提取方法能有效指导PCB布局优化，降低开关过程中的电压过冲，从而提升高压大功率模块的可靠性。建议研发团队将其...
基于无源开通延迟时间积分器的中压SiC MOSFET高精度在线结温测量
High-Accuracy Online Junction Temperature Measurement of Medium-Voltage SiC MOSFETs Based on Passive Turn-On Delay Time Integrator
Jialong Dou · Zhiqiang Wang · Guoqing Xin · Xiaojie Shi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文提出了一种基于无源开通延迟时间（td,on）积分器的中压SiC MOSFET非侵入式在线结温（Tj）测量方法。该方法无需大栅极电阻即可实现高精度结温监测，有效解决了传统测量方案在功率密度和电路设计上的局限性，为电力电子器件的实时热管理提供了新思路。
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功率模块，实时、高精度的结温监测是提升系统功率密度和可靠性的关键。该无源积分方案无需额外复杂电路，易于集成至驱动板中，有助于实现更精准的过温保护策略，延长SiC器...
利用低压硅MOSFET组成的多电平变换器提高汽车逆变器整体效率
Improving the Overall Efficiency of Automotive Inverters Using a Multilevel Converter Composed of Low Voltage Si mosfets
Fengqi Chang · Olga Ilina · Markus Lienkamp · Leon Voss · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年4月
为提升电动汽车续航里程并降低成本，本文提出在电驱动系统中采用基于低压硅MOSFET的多电平变换器。通过对多电平硅MOSFET逆变器、传统IGBT逆变器及碳化硅（SiC）MOSFET逆变器进行建模，并在参考车型上进行对比分析。
解读: 该研究探讨的多电平拓扑与低压MOSFET应用，对阳光电源电动汽车充电桩及车载电源产品线具有重要参考价值。随着高压平台趋势，多电平技术能有效降低开关损耗并提升功率密度。建议研发团队关注该拓扑在充电桩功率模块中的应用潜力，以优化转换效率并降低系统成本。同时，该研究对比SiC与Si MOSFET的思路，可...
基于Si MOSFET与GaN HEMT的功率变换器辐射电磁干扰分析与比较
Analysis and Comparison of the Radiated Electromagnetic Interference Generated by Power Converters With Si MOSFETs and GaN HEMTs
Yingjie Zhang · Shuo Wang · Yongbin Chu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
本文基于等效噪声电压源构成，分析了GaN HEMT与Si MOSFET参数及负载条件对辐射电磁干扰（EMI）的影响。研究重点涵盖了开关电压的上升/下降沿、零电压开关压降以及寄生振荡等因素对辐射EMI的贡献。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及充电桩产品中对高功率密度和高效率的追求，GaN等宽禁带半导体器件的应用日益广泛。本文深入分析了GaN器件带来的高频开关噪声及辐射EMI机理，对公司研发团队在优化PCB布局、抑制寄生参数及提升电磁兼容性（EMC）设计方面具有重要指导意义。建议在后续的组串式逆变器及充电桩高...
无线大功率传输中SiC MOSFET结温波动抑制策略的分析、设计与实现
Analysis, Design, and Implementation of Junction Temperature Fluctuation Tracking Suppression Strategy for SiC MOSFETs in Wireless High-Power Transfer
Ruoyin Wang · Linlin Tan · Chengyun Li · Tianyi Huang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
为提升电动汽车无线充电（WPT）系统的可靠性并减少SiC MOSFET的热疲劳失效，本文提出了一种结温波动抑制策略。针对当前WPT系统缺乏主动热管理的问题，文章分析并设计了相应的控制方案，旨在通过抑制结温波动来延长功率器件的使用寿命。
解读: 该研究聚焦于SiC MOSFET的主动热管理，对阳光电源的功率器件应用具有重要参考价值。在阳光电源的电动汽车充电桩及高功率密度光伏/储能逆变器（如PowerTitan系列）中，SiC器件已广泛应用。通过引入结温波动抑制策略，可有效降低器件热应力，显著提升系统在极端工况下的可靠性与使用寿命。建议研发团...
考虑无米勒平台效应的SiC MOSFET零关断损耗转换的确定与实现
Determination and Implementation of SiC MOSFETs Zero Turn-off Loss Transition Considering No Miller Plateau
Shijie Song · Han Peng · Xinbo Chen · Qing Xin 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文探讨了在零电压开关（ZVS）变换器中实现SiC MOSFET零关断损耗（ZTL）的方法。针对现有研究中对ZTL现象量化模型缺失及开关瞬态假设不准确的问题，本文提出了新的分析模型，旨在突破开关频率限制，进一步提升电力电子变换器的功率密度。
解读: 该技术对于阳光电源的核心产品线具有重大意义。在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中，SiC MOSFET的应用已成为提升功率密度和效率的关键。通过实现零关断损耗（ZTL），可以显著降低高频开关下的发热，从而缩小散热器体积，提升整机功率密度。建议研发团队在...
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