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兆瓦级应用中降低滤波需求的变换器拓扑：由1000Hz运行的IGBT桥与并联部分额定高频SiC MOSFET桥构成
Converter Topology for Megawatt Scale Applications With Reduced Filtering Requirements, Formed of IGBT Bridge Operating in the 000 Hz Region With Parallel Part-Rated High-Frequency SiC MOSFET Bridge
Ning Li · Marlee Basurto Macavilca · Chenqi Wu · Stephen Finney 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
本文研究了一种并联混合变换器（PHC），由共直流母线的硅基IGBT桥和部分额定碳化硅（SiC）MOSFET桥并联组成。IGBT桥处理大部分功率并以低频开关以保证效率，而SiC MOSFET桥负责补偿谐波，从而在降低滤波需求的同时提升系统整体性能。
解读: 该技术对阳光电源的兆瓦级储能系统（如PowerTitan系列）及大功率集中式光伏逆变器具有重要参考价值。通过IGBT与SiC的混合并联，可在不显著增加成本的前提下，利用SiC的高频特性优化输出电流质量，从而减小磁性元件体积，提升功率密度。建议研发团队评估该拓扑在大型储能PCS中的应用潜力，以应对未来...
SiC MOSFET：800V电动汽车空调压缩机的必然趋势
SiC MOSFETs: The Inevitable Trend for 800V Electric Vehicle Air Conditioning Compressors
He Xu · Lianjie Wang · Chushan Li · Wuhua Li 等6人 · IEEE Transactions on Vehicular Technology · 2024年9月
与传统燃油汽车不同，电动汽车的空调系统不仅要承担车厢的热管理，还要负责电池系统的热管理，甚至包括电机控制的热管理。对制冷和制热功率的高要求导致电动汽车的续航里程大幅减少。作为空调系统的核心，电动压缩机在电动汽车的热管理中起着至关重要的作用。本文表明，与硅绝缘栅双极型晶体管（Si IGBT）相比，碳化硅金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（SiC MOSFET）更适用于 800V 电动汽车的电动压缩机。本文从系统能效、压缩机运行边界、噪声、振动与声振粗糙度（NVH）性能以及系统小型化趋势等方面...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，本论文关于SiC MOSFET在800V电动汽车空调压缩机中的应用研究，为我们在新能源电力电子领域的技术演进提供了重要参考价值。 首先，论文系统论证了SiC MOSFET相比传统Si IGBT在高压应用中的优势，这与阳光电源在光伏逆变器和储能变流器领域的技术路线高度契合。...
用于SiC MOSFET功率模块芯片电流测量的紧凑型交错式PCB罗氏线圈阵列
Compact Interleaved PCB Rogowski Coil Array for Chip Current Measuring in SiC MOSFET Power Modules
Yongfan Zhan · Xuebao Li · Xiaofeng Yang · Hao Li 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
本文提出了一种用于功率模块芯片电流测量的紧凑型PCB罗氏线圈阵列。针对SiC MOSFET模块芯片尺寸小、布局紧凑的特点，该方案有效解决了电流不平衡导致的降额或过流失效问题，为高功率密度SiC模块的电流监测提供了高精度的测量手段。
解读: 随着阳光电源在光伏逆变器和储能系统（如PowerTitan系列）中大规模应用SiC MOSFET，模块内部的电流均衡与热管理成为提升功率密度和可靠性的关键。该PCB罗氏线圈阵列技术可直接应用于SiC功率模块的研发测试阶段，帮助工程师精准捕捉芯片级电流分布，优化驱动电路设计，从而降低SiC器件的失效风...
具有降低共模噪声和电场强度的10kV SiC MOSFET功率模块
10-kV SiC MOSFET Power Module With Reduced Common-Mode Noise and Electric Field
Christina M. DiMarino · Bassem Mouawad · C. Mark Johnson · Dushan Boroyevich 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
随着电压等级超过10kV的碳化硅（SiC）器件发展，中高压系统将迎来变革。然而，现有功率模块封装限制了这些器件的性能。本研究旨在突破高密度、高速10kV功率模块的封装瓶颈，重点解决共模噪声抑制及电场优化问题。
解读: 该研究针对10kV级SiC功率模块的封装优化，对阳光电源的中高压储能系统（如PowerTitan系列）及大型集中式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电压等级（如1500V甚至更高）演进，减小功率模块的共模噪声和电场强度是提升系统功率密度与电磁兼容性（EMC）的关键。建议研发团队关注...
低温应用下SiC平面/沟槽MOSFET雪崩工作边界的综合评估
Comprehensive Assessment of Avalanche Operating Boundary of SiC Planar/Trench MOSFET in Cryogenic Applications
Jinwei Qi · Xu Yang · Xin Li · Wenjie Chen 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
本文系统评估了SiC平面及沟槽型MOSFET在90K至340K温度范围内的雪崩耐受能力。研究揭示了极端温度条件下功率器件的雪崩机制及其温度依赖性，对于提升电力转换系统在严苛环境下的安全运行及可靠性设计具有重要指导意义。
解读: 随着阳光电源在光伏逆变器和储能系统（如PowerTitan系列）中大规模应用SiC器件以提升功率密度和效率，器件在极端环境下的可靠性至关重要。该研究揭示的雪崩边界特性，可直接指导研发团队在进行高压大功率模块设计时，优化驱动电路保护策略及热管理方案。特别是在高寒地区运行的户外光伏及储能设备，该研究提供...
一种集成基于绝缘体上硅
SOI）栅极驱动的高温碳化硅
Zhiqiang Wang · Xiaojie Shi · Leon M. Tolbert · Fei Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年3月
本文提出了一种用于高温、高功率密度应用的高集成度碳化硅（SiC）MOSFET功率模块。设计并制造了一种可在200°C环境温度下工作的基于绝缘体上硅（SOI）的栅极驱动器，并测试了其在不同温度下的驱动电流能力。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高的战略价值。随着光伏逆变器和储能变流器（如PowerTitan、ST系列PCS）向更高功率密度和更小体积演进，高温运行能力是提升系统集成度的关键。SOI基栅极驱动技术能够有效解决SiC器件在高温环境下的驱动可靠性问题，有助于阳光电源在极端工况下提升逆变器效率并简化...
非对称与双沟槽SiC MOSFET在雪崩条件下的失效模式研究
Investigation and Failure Mode of Asymmetric and Double Trench SiC mosfets Under Avalanche Conditions
Xiaochuan Deng · Hao Zhu · Xuan Li · Xing Tong 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
本文通过实验与有限元仿真，研究了来自两家厂商的1200V非对称及双沟槽碳化硅（SiC）MOSFET在单脉冲非钳位感性开关（UIS）应力下的表现。分析了雪崩时间随雪崩能量的变化规律，以及临界雪崩能量对温度的依赖性，揭示了其失效机理。
解读: 随着阳光电源在组串式光伏逆变器及PowerTitan等储能系统中大规模应用1200V SiC MOSFET，器件的鲁棒性直接决定了系统可靠性。本文研究的UIS雪崩失效模式对逆变器在极端电网波动或短路故障下的保护策略设计具有重要指导意义。建议研发团队参考该失效机理，优化驱动电路的退饱和保护阈值，并在功...
一种基于非接触式PCB罗氏线圈的SiC MOSFET栅极氧化层退化在线监测方法
An Online Gate Oxide Degradation Monitoring Method for SiC MOSFETs With Contactless PCB Rogowski Coil Approach
Jianlong Kang · Ankang Zhu · Yu Chen · Haoze Luo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
SiC MOSFET栅极氧化层的实时退化监测是提升功率变换器可靠性的关键。现有监测方法多需直接电气连接，降低了系统可靠性。本文提出一种基于开通瞬态电流变化率的非接触式监测方法，通过PCB罗氏线圈实现，有效避免了对主电路的干扰，提升了监测的安全性与准确性。
解读: 随着阳光电源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，器件的长期可靠性成为核心竞争力。该非接触式监测技术无需改变主电路拓扑，即可实现对SiC器件栅极健康状态的实时评估，极大地降低了系统故障风险。建议研发团队将其集成至iSolarCloud智能运...
一种改进的碳化硅MOSFET紧凑模型及其在精确电路仿真中的应用
An Improved Compact Model for a Silicon-Carbide MOSFET and Its Application to Accurate Circuit Simulation
Yasushige Mukunoki · Kentaro Konno · Tsubasa Matsuo · Takeshi Horiguchi 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年11月
本文提出了一种改进的离散碳化硅（SiC）MOSFET紧凑模型。该模型在原有基础上，引入了新的输出特性行为模型及内部电容非线性模型。仿真结果表明，改进后的模型在静态特性及瞬态行为方面均比旧模型更接近实测数据，显著提升了电路仿真的准确性。
解读: 随着阳光电源在组串式光伏逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩中大规模应用SiC器件，高精度的器件模型对于提升功率密度和效率至关重要。该改进模型能更准确地模拟SiC MOSFET在高速开关过程中的非线性电容特性，有助于优化逆变器及PCS的驱动电路设计，减少开关损耗，并提升电磁兼容性（E...
混合SiC-Si直流-交流拓扑：SHEPWM Si-IGBT主单元处理高功率，集成部分功率SiC-MOSFET从单元以提升性能
Hybrid SiC-Si DC–AC Topology: SHEPWM Si-IGBT Master Unit Handling High Power Integrated With Partial-Power SiC-MOSFET Slave Unit Improving Performance
Chuang Liu · Kehao Zhuang · Zhongchen Pei · Di Zhu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
本文基于部分功率变换概念，提出了一种混合SiC-Si直流-交流拓扑以提升高功率应用性能。主单元（MU）采用低频工作的Si-IGBT处理主要高功率，以发挥其大电流容量优势；从单元（SU）采用SiC-MOSFET补偿MU的低开关频率带来的电能质量问题，从而在保持高效率的同时实现高功率密度。
解读: 该拓扑通过Si-IGBT与SiC-MOSFET的混合应用，巧妙平衡了成本与效率，对阳光电源的组串式逆变器和大型集中式逆变器具有重要参考价值。在高功率密度要求日益严苛的背景下，该技术可显著降低开关损耗并优化电能质量。建议研发团队评估该混合拓扑在PowerTitan系列储能变流器及大功率光伏逆变器中的应...
高压SiC MOSFET开通开关瞬态建模中的电容变化与栅极电压迟滞效应
Capacitance Variations and Gate Voltage Hysteresis Effects on the Turn-ON Switching Transients Modeling of High-Voltage SiC MOSFETs
Gard Lyng Rødal · Yoganandam Vivekanandham Pushpalatha · Daniel Alexander Philipps · Dimosthenis Peftitsis · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
本文提出了一种针对高压大电流碳化硅（SiC）MOSFET半桥功率模块开通瞬态的离散化、实时动态行为模型。该模型利用Shichman-Hodges方程，结合电压相关的非线性器件电容及模块寄生参数，实现了对开关过程的精确建模。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器、PowerTitan及PowerStack储能系统中大规模应用SiC功率器件以提升功率密度和转换效率，该研究具有极高的工程价值。精确的开关瞬态模型有助于优化驱动电路设计，抑制电压尖峰与电磁干扰，从而提升系统可靠性。建议研发团队将该模型集成至iSolarCloud的数字孪生...
一种基于开通栅极电压滤波的SiC MOSFET栅氧化层退化在线监测方法
An Online Gate Oxide Degradation Monitoring Method for SiC Mosfets Based on Turn-On Gate Voltage Filtering
Jiahong Liu · Bo Yao · Xing Wei · Yichi Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文提出了一种基于SiC MOSFET开通瞬态期间带通滤波栅极电压峰值的栅氧化层退化监测方法。通过确定合适的带通滤波器频率范围，确保了检测到的峰值对退化程度具有良好的灵敏度。文中介绍了包括模拟带通滤波器和峰值检测器在内的监测电路设计。
解读: 随着阳光电源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，器件的长期可靠性成为关键。该监测方法无需复杂算法，通过模拟电路即可实现栅氧化层退化的实时评估，极大地提升了系统在全生命周期内的故障预警能力。建议将此技术集成至iSo...
SiC MOSFET开关运行中栅极氧化层退化研究
Investigation on Gate Oxide Degradation of SiC MOSFET in Switching Operation
Yumeng Cai · Peng Sun · Cong Chen · Yuankui Zhang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
本文研究了SiC MOSFET在开关运行过程中的栅极氧化层退化问题。通过搭建Buck变换器，重点分析了动态漏源电压（VDS）和负载电流（IL）对栅极氧化层可靠性的影响，旨在建立有效的SiC器件栅极可靠性评估方法，为高压功率器件的应用提供理论支撑。
解读: SiC MOSFET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器件。栅极氧化层可靠性直接关系到产品在复杂工况下的长期寿命。本文提出的动态应力评估方法对于阳光电源在器件选型、驱动电路优化以及功率模块的寿命预测具有重要指导意义。建议研发团队将此研究成果应...
栅极开关引起的SiC MOSFET阈值电压漂移的物理机制解释
A Physical Explanation of Threshold Voltage Drift of SiC MOSFET Induced by Gate Switching
Huaping Jiang · Xiaowei Qi · Guanqun Qiu · Xiaohan Zhong 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
碳化硅（SiC）MOSFET是下一代电力电子设备的核心。然而，阈值电压的不稳定性限制了其广泛应用。虽然已有关于静态和动态栅极应力下阈值电压漂移的报道，但其背后的物理机制仍需进一步揭示。
解读: SiC MOSFET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转换效率的关键器件。阈值电压漂移直接影响器件的开关损耗、并联均流及长期可靠性。该研究揭示的动态栅极应力机制，对公司优化驱动电路设计、提升功率模块在复杂工况下的寿命预测能力具有重要指导意义。建议研发团...
单门极驱动SiC MOSFET串联堆叠的短路特性及其强抗短路能力改进研究
Short-Circuit Characteristic of Single Gate Driven SiC MOSFET Stack and Its Improvement With Strong Antishort Circuit Fault Capabilities
Rui Wang · Asger Bjorn Jorgensen · Hongbo Zhao · Stig Munk-Nielsen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
本文研究了单门极驱动串联功率器件堆叠的短路特性，指出其具备过流限制潜力。在此基础上，提出了一种改进的单门极驱动SiC MOSFET方案，显著增强了系统的抗短路故障能力，为高压功率变换应用提供了紧凑且低成本的解决方案。
解读: 该技术对阳光电源的高压组串式逆变器及PowerTitan系列储能系统具有重要价值。随着光伏系统电压等级向1500V甚至更高迈进，SiC器件的应用日益广泛。该研究提出的单门极驱动串联堆叠技术，不仅能降低高压变换器的成本和体积，还能通过改进的短路保护策略提升系统可靠性。建议研发团队关注该拓扑在大型地面电...
碳化硅MOSFET第三象限特性研究
Investigation Into the Third Quadrant Characteristics of Silicon Carbide MOSFET
Lei Tang · Huaping Jiang · Xiaohan Zhong · Guanqun Qiu 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
由于碳化硅（SiC）MOSFET性能优越，其应用日益广泛。为提升功率密度，研究倾向于利用MOSFET的第三象限特性替代外并肖特基二极管进行死区续流。本文深入探讨了SiC MOSFET第三象限的导通特性、体二极管行为及其对系统效率和可靠性的影响。
解读: 该研究对阳光电源的高功率密度产品线至关重要。随着PowerTitan系列储能系统及组串式逆变器向更高功率密度演进，利用SiC MOSFET的第三象限特性替代外置二极管，可有效减小模块体积并降低损耗。建议研发团队在设计高频DC-DC及逆变电路时，重点评估该特性在不同死区时间下的导通损耗与可靠性，优化驱...
用于15 kV SiC MOSFET功率模块电场缓解的高介电常数与高介电强度聚合物涂层
High Dielectric Constant and High Dielectric Strength Polymer Coating for Electric Field Mitigation in 15 kV SiC MOSFET Power Modules
Tianshu Yuan · Jia Lixin · Yuan Xi · Dingkun Ma 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
中压SiC功率器件在电网及高压脉冲电源领域应用前景广阔。然而，功率模块在高功率密度与高绝缘电压之间的矛盾亟待解决。本文提出了一种新型聚合物涂层技术，通过提升介电常数与介电强度，有效缓解了15 kV SiC MOSFET功率模块内部的电场集中问题，为提升高压功率模块的绝缘性能提供了新方案。
解读: 该研究针对15kV高压SiC器件的绝缘优化，对阳光电源的未来业务具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）演进，功率模块的绝缘设计是提升功率密度的关键。该涂层技术可直接应用于阳光电源的集中式逆变器及PowerTitan系列大功率储能变流器（PCS）的功率模块封装工艺中，...
重复短路脉冲下平面型、对称及非对称沟槽型SiC MOSFET的退化分析
Degradation Analysis of Planar, Symmetrical and Asymmetrical Trench SiC MOSFETs Under Repetitive Short Circuit Impulses
Renze Yu · Saeed Jahdi · Phil Mellor · Li Liu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
本文分析了平面型、对称及非对称沟槽型SiC MOSFET在300K和450K温度下，经受重复短路脉冲时的可靠性。通过测量静态和动态参数，表征了三种结构的退化模式，并结合TCAD仿真揭示了其内部电热行为及退化机理。
解读: SiC MOSFET是阳光电源组串式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器以及电动汽车充电桩的核心功率器件。随着公司产品向高功率密度、高效率演进，SiC器件的应用日益广泛。本文深入对比了不同沟槽结构在极端短路工况下的退化机理，对阳光电源在功率模块选型、驱动保护电路设计及系统...
一种高密度3.3 kV/2000 A SiC MOSFET功率模块：设计、制造与实验评估
A High-Density 3.3 kV/2000 a SiC MOSFET Power Module: Design, Fabrication, and Experimental Evaluation
Yimin Zhou · Zhiqiang Wang · Lingqi Tan · Chunyang Man 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文针对海上风电柔性直流输电系统对中压大容量功率模块的需求，开发了一种高密度3.3 kV/2000 A碳化硅（SiC）功率模块。该模块具备优异的电热特性，为高功率电子变换器及系统的革新提供了新机遇，并详细介绍了其设计、制造工艺及实验验证过程。
解读: 该技术对阳光电源的风电变流器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。3.3kV高压SiC器件的应用可显著提升变流器功率密度并降低损耗，是实现海上风电及高压直流输电系统小型化、高效化的关键。建议研发团队关注该模块的封装散热技术与寄生参数优化，未来可将其引入至高压储能PCS或海上风...
用于结温平衡与功率损耗降低的Si/SiC混合开关栅极控制优化
Gate Control Optimization of Si/SiC Hybrid Switch for Junction Temperature Balance and Power Loss Reduction
Jun Wang · Zongjian Li · Xi Jiang · Cheng Zeng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年2月
Si/SiC混合开关通过并联大电流Si IGBT与小电流SiC MOSFET，在功率转换器中实现了成本与性能的平衡。现有栅极控制策略多侧重于效率优化，但忽略了器件过热风险。本文提出了一种新的栅极控制策略，旨在实现混合开关内部器件的结温平衡，同时有效降低总功率损耗，提升系统可靠性。
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）具有极高的应用价值。随着功率密度要求的不断提升，Si/SiC混合开关方案能在保证成本竞争力的同时，通过优化栅极驱动实现热管理升级。建议研发团队在下一代大功率逆变器及PCS模块设计中引入该控制策略，以解决高功率密度下的局部过热...
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