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用于增强SiC功率MOSFET短路能力的Si功率MOSFET选择方法及BaSIC(EMM)拓扑研究
Selection Methodology for Si Power MOSFETs Used to Enhance SiC Power MOSFET Short-Circuit Capability With the BaSIC(EMM) Topology
Ajit Kanale · B. Jayant Baliga · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
本文研究了BaSIC(EMM)拓扑在提升1.2kV SiC MOSFET短路能力方面的应用。尽管该拓扑能将短路耐受时间从3.5μs提升至7.4μs，但仍未达到10μs的目标。文章提出了一套系统化的Si MOSFET选型方法，以优化该拓扑的性能，旨在解决SiC器件在极端工况下的可靠性挑战。
解读: 该研究直接针对SiC器件在极端工况下的短路可靠性瓶颈，对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS）具有重要参考价值。随着公司产品向更高功率密度和更高电压等级（如1500V系统）演进，SiC器件的短路耐受能力是系统安全的核心。该拓扑及选型方法可作为提升功率模块可靠性的技术储备...
功率MOSFET体二极管开关性能与鲁棒性分析：技术评估
An Analysis of the Switching Performance and Robustness of Power MOSFETs Body Diodes: A Technology Evaluation
Saeed Jahdi · Olayiwola Alatise · Roozbeh Bonyadi · Petros Alexakis 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年5月
本文探讨了1.2kV SiC MOSFET、硅功率MOSFET及900V CoolMOS体二极管在不同温度下的开关损耗与电热鲁棒性权衡。研究发现，所有器件的动态雪崩击穿最大正向电流均随电源电压和温度升高而降低，其中CoolMOS表现出最高的闩锁电流。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线具有重要指导意义。随着公司在组串式逆变器和PowerTitan系列储能系统中大规模应用SiC MOSFET及高压CoolMOS，体二极管的动态雪崩鲁棒性直接影响系统在极端工况下的可靠性。建议研发团队在功率模块选型及驱动电路设计时，充分考虑温度对雪崩电流的影响，优化死区时间...
基于米勒平台电压的功率MOSFET栅极氧化层退化在线状态监测
Online Condition Monitoring of Power MOSFET Gate Oxide Degradation Based on Miller Platform Voltage
Xuerong Ye · Cen Chen · Yixing Wang · Guofu Zhai 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年6月
功率器件的状态监测对开关电源系统的诊断与预测至关重要。针对功率MOSFET常见的栅极氧化层退化问题，本文提出了一种全新的在线监测前兆指标，通过监测米勒平台电压的变化，实现了对栅极氧化层退化程度的实时评估，填补了该领域在线监测方法的空白。
解读: 该研究对于提升阳光电源核心产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩）的可靠性具有重要意义。功率MOSFET/IGBT作为电力电子变换器的核心，其栅极可靠性直接影响设备寿命。通过集成该在线监测算法至iSolarCloud智能运维平台，可实现对逆变器及PCS功率模块的早期故障预...
一种基于源驱动控制方案的新型原边控制通用输入AC-DC LED驱动器
A Novel Primary-Side Controlled Universal-Input AC–DC LED Driver Based on a Source-Driving Control Scheme
Yao Chen · Changyuan Chang · Penglin Yang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年8月
本文提出了一种基于源驱动控制方案的新型原边控制AC-DC LED驱动器。该方案利用低压控制MOSFET驱动高压功率MOSFET，无需传统原边控制方案中常用的辅助绕组。所提出的控制IC采用最小电压检测电路进行监控，简化了电路结构并提高了系统集成度。
解读: 该文献提出的无辅助绕组原边控制技术及源驱动方案，主要应用于LED驱动电源领域，与阳光电源核心的光伏逆变器、储能系统及风电变流器业务关联度较低。虽然其电路简化和控制IC集成化的思路在功率电子领域具有通用参考价值，但由于阳光电源的产品主要聚焦于高功率密度的电力电子变换，该技术在当前产品线（如PowerT...
600V以下IGBT概念研究
Conceptual Study of Sub-600 V IGBTs
Friedhelm D. Bauer · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年9月
本文通过混合模式数值器件仿真，对比了60-600V低压IGBT与传统及超结功率MOSFET的性能。研究背景聚焦于电动汽车/混合动力汽车中400V等级IGBT的应用，探讨了此前作为IGBT与MOSFET性能分界线的600V电压等级的演变。
解读: 该研究探讨的低压IGBT技术对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。随着400V平台在电动汽车领域的普及，优化功率器件选型对于提升充电桩的转换效率和功率密度至关重要。虽然阳光电源目前在光伏逆变器中多采用高压IGBT或SiC器件，但针对充电桩产品线，评估低压IGBT与超结MOSFET在不同工况...
用于零电压开关的功率MOSFET四边形电流模式并联技术
Quadrilateral Current Mode Paralleling of Power MOSFETs for Zero-Voltage Switching
Yanfeng Shen · Yunlei Jiang · Hui Zhao · Luke Shillaber 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
本文提出了一种用于并联功率MOSFET的通用零电压开关（ZVS）方案。通过在并联MOSFET半桥的中点（交流端）引入非耦合或反向耦合的差模换流电感，并结合基于时间延迟的控制策略，产生流经这些电感的循环电流，从而实现ZVS。该方案有效提升了高功率密度变换器的开关效率。
解读: 该技术对于阳光电源的高功率密度逆变器及储能变流器（PCS）产品线具有极高的应用价值。随着PowerTitan等大功率储能系统及组串式逆变器向更高功率密度演进，单管MOSFET并联带来的开关损耗和均流问题日益突出。该四边形电流模式并联技术通过优化换流路径实现ZVS，可显著降低开关损耗，提升整机效率。建...
快速开关条件下SiC功率MOSFET三种端间电容模型的精度研究
Accuracy of Three Interterminal Capacitance Models for SiC Power MOSFETs Under Fast Switching
Roger Stark · Alexander Tsibizov · Neha Nain · Ulrike Grossner 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
本文全面分析了具有横向沟道的垂直结构碳化硅（SiC）功率MOSFET的非线性电压相关电容，重点研究了快速开关瞬态过程。通过二维TCAD仿真提取了依赖于栅源电压（Vgs）和漏源电压（Vds）的电容特性（Cgs, Cgd, Cds），并评估了三种不同模型在高速开关环境下的精度。
解读: SiC器件是阳光电源提升逆变器功率密度和转换效率的核心。随着组串式逆变器及PowerTitan储能系统向更高开关频率发展，精确的电容模型对于优化驱动电路设计、抑制电压尖峰及降低电磁干扰（EMI）至关重要。本文提出的建模方法可直接应用于阳光电源功率模块的选型与驱动参数优化，有助于提升系统在极端工况下的...
4H-SiC功率MOSFET雪崩诱导退化建模
Modeling Avalanche Induced Degradation for 4H-SiC Power MOSFETs
Jiaxing Wei · Siyang Liu · Xiaobing Zhang · Weifeng Sun 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
本文提出了一种预测4H-SiC功率MOSFET在重复雪崩应力下退化的模型。通过分析JFET区域栅氧化层界面的正电荷注入现象，选取栅漏电容（Cgd）作为量化雪崩诱导退化的关键参数，建立了退化模型以评估器件的长期可靠性。
解读: SiC器件是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能系统及高压充电桩实现高效率、高功率密度的核心。雪崩应力是功率器件在极端工况下的主要失效模式之一。该研究提出的退化模型有助于研发团队在设计阶段更精准地评估SiC MOSFET的寿命，优化驱动电路的保护策略，从而提升阳光电源产品在复杂电网环境下的...
一种具有恒流扩展和精密可调电流监测功能的97.1%高效率Buck-Boost电池充电器，可实现2倍快速充电
A 97.1%-Efficient Buck–Boost Battery Charger With Constant Current Extension and Precision-Adjustable Current Monitoring for 2× Faster Battery Charging
Nan-Hsiung Tseng · Chun-Yuan Chen · Fu-Heng Chen · Yu-Tse Shih 等13人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
本文提出了一种集成恒流扩展（CCE）技术的Buck-Boost电池充电器，旨在实现快速且精确的充电。通过集成精密可调充电电流监测器，CCE技术显著提升了电流传感精度。此外，自适应晶体管尺寸（ATS）技术通过动态调整功率MOSFET尺寸，有效提升了转换效率。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩及户用储能系统（如PowerStack系列）具有重要参考价值。Buck-Boost拓扑在宽电压范围电池充电场景下具有天然优势，通过CCE技术提升电流传感精度，可优化BMS的充电策略，缩短充电时间，提升用户体验。ATS技术在轻载与重载下的动态效率优化，有助于降低充电桩及...
碳化硅功率MOSFET高频应用下的栅极氧化层退化状态监测技术
Gate Oxide Degradation Condition Monitoring Technique for High-Frequency Applications of Silicon Carbide Power MOSFETs
Javad Naghibi · Sadegh Mohsenzade · Kamyar Mehran · Martin P. Foster · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
栅极氧化层退化是碳化硅（SiC）MOSFET的主要失效模式之一。由于SiC器件栅极氧化层较薄，其退化会显著影响开关动态特性。本文提出了一种针对高频应用场景的监测技术，旨在解决SiC器件在长期运行中的可靠性评估难题。
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功率模块以提升功率密度和效率，SiC器件的长期可靠性至关重要。该技术提出的栅极氧化层退化监测方法，可集成于iSolarCloud智能运维平台，实现对逆变器及PCS核心功率器件的早期故障预警。建议研发团...
基于脉冲信号开通延迟的功率MOSFET结温测量方法
Junction Temperature Measurement Method for Power mosfets Using Turn-On Delay of Impulse Signal
Bangbing Shi · Shiwei Feng · Lei Shi · Dong Shi 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年6月
本文提出了一种测量功率MOSFET结温的新方法。该方法利用脉冲信号的开通延迟，即脉冲信号上升沿与漏源电流上升沿之间的时间差进行测量。实验结果表明，开通延迟与结温之间具有良好的线性关系，可实现对功率器件结温的有效监测。
解读: 结温是影响功率器件寿命与可靠性的核心指标。该方法无需额外传感器，通过电路参数即可实现实时结温监测，对阳光电源的组串式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）具有极高应用价值。在高温、高功率密度运行场景下，该技术可辅助iSolarCloud平台实现更精准的器件健康状态...
具有闭环时序控制和栅极传感技术的碳化硅功率器件通用有源栅极驱动IC
Universal Active Gate Driver IC With Closed-Loop Timing Control and Gate-Sensing Technique for Silicon Carbide Power Devices
Chia-Wei Kuo · Ting-Wei Wang · Ling-Chia Chen · Chang-Ching Tu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
碳化硅（SiC）功率MOSFET在高性能系统中需求日益增长，但其高开关速度带来的电压过冲、振荡及电磁干扰（EMI）问题亟待解决。本文提出了一种通用有源栅极驱动（AGD）IC，通过闭环时序控制和栅极传感技术，在抑制过冲与优化开关损耗之间实现了更好的平衡。
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PowerTitan系列储能系统及组串式光伏逆变器向更高功率密度和更高开关频率演进，SiC器件的应用已成趋势。该有源栅极驱动IC能有效解决SiC在高频开关下的振荡与EMI难题，有助于提升逆变器及PCS的效率，同时降低滤波器体积。建议研发团队关注该闭...
双轴和单轴机械应力下4H-SiC功率MOSFET电学特性的实验研究
Experimental Investigations on the Electrical Properties of 4H-SiC Power MOSFETs Under Biaxial and Uniaxial Mechanical Strains
Wangran Wu · Hongyu Wei · Pengyu Tang · Guangan Yang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
本文全面研究了1200V平面栅4H-SiC功率MOSFET在机械应力下的电学特性。通过晶圆弯曲系统，实验分析了双轴应力、平行于栅极沟道的单轴应力以及垂直于栅极沟道的单轴应力对器件性能的影响。
解读: SiC器件是阳光电源提升光伏逆变器和储能系统功率密度与效率的核心。随着PowerTitan系列储能系统及组串式逆变器向高压、高功率密度方向演进，功率模块在封装及运行过程中承受的机械应力对SiC MOSFET的长期可靠性至关重要。本研究揭示了不同应力方向对器件电学性能的影响，为阳光电源在功率模块封装工...
超宽禁带氧化镓(Ga2O3)半导体材料在功率MOSFET中的研究进展
Progress of Ultra-Wide Bandgap Ga2O3 Semiconductor Materials in Power MOSFETs
Hongpeng Zhang · Lei Yuan · Xiaoyan Tang · Jichao Hu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
作为一种极具潜力的超宽禁带半导体，β相氧化镓（Ga2O3）凭借其4.8 eV的带隙、8 MV/cm的理论击穿电场及优异的巴利加品质因数，在电力电子领域备受关注。本文综述了其在二极管及场效应晶体管等下一代高功率电子器件中的应用前景与研究进展。
解读: 氧化镓作为下一代超宽禁带半导体材料，其击穿电场远超SiC和GaN，是实现更高功率密度和更高电压等级功率模块的关键技术储备。对于阳光电源而言，该技术若实现商业化，将显著提升组串式逆变器和PowerTitan系列储能变流器（PCS）的功率密度，并进一步降低损耗。建议研发团队持续跟踪其热管理及衬底制备技术...
用于SiC功率MOSFET的低压GaN HEMT栅极驱动器设计以降低开关损耗及提供栅极保护
Gate Driver Design for SiC Power MOSFETs With a Low-Voltage GaN HEMT for Switching Loss Reduction and Gate Protection
Ji Shu · Jiahui Sun · Zheyang Zheng · Kevin J. Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文针对SiC MOSFET栅极回路寄生电感引起的误导通、栅极过压及开关速度受限等问题，提出了一种采用低压GaN HEMT进行米勒钳位的单极性栅极驱动电路设计，旨在优化开关性能并增强栅极保护能力。
解读: 随着阳光电源在光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统中大规模应用SiC MOSFET以提升功率密度和效率，栅极驱动电路的可靠性与开关性能至关重要。该研究提出的GaN HEMT米勒钳位技术，能有效抑制SiC器件在高频开关下的误导通风险，并优化开关损耗。建议研发团队在下一代高功率...
基于双端口栅极驱动器的SiC功率MOSFET短路检测准浮动栅概念
Quasi-Flying Gate Concept Used for Short-Circuit Detection on SiC Power MOSFETs Based on a Dual-Port Gate Driver
Mathis Picot-Digoix · Frédéric Richardeau · Jean-Marc Blaquière · Sebastien Vinnac 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
本文提出了一种基于准浮动栅概念的双端口栅极驱动架构，旨在保护SiC功率MOSFET免受短路事件影响。该架构通过监测硬开关故障（HSF）导致的栅极漏电流和负载下故障（FUL）引起的栅极电荷注入，有效识别短路状态，提升了宽禁带半导体器件在极端工况下的可靠性。
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器件以提升效率和功率密度，SiC的短路保护成为提升系统可靠性的关键。该准浮动栅驱动方案能够更精准地识别短路故障，减少误触发，延长功率模块...