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一种提高1.2kV SiC功率MOSFET短路耐受能力的新型用户可配置方法
A New User-Configurable Method to Improve Short-Circuit Ruggedness of 1.2-kV SiC Power MOSFETs
Ajit Kanale · B. Jayant Baliga · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
碳化硅（SiC）功率MOSFET正逐步取代硅基IGBT应用于电力转换领域。然而，为满足电动汽车电机驱动等应用需求，SiC MOSFET的短路耐受能力需进一步提升以对标硅基IGBT。本文提出了一种新型用户可配置方法，通过串联硅基增强型MOSFET来增强SiC器件的短路鲁棒性。
解读: 该研究直接针对SiC器件在极端工况下的可靠性瓶颈，对阳光电源的业务具有极高价值。在光伏逆变器（尤其是组串式和集中式）及储能系统（PowerTitan/PowerStack）中，SiC器件已成为提升功率密度和效率的核心。该方法提出的短路保护策略可直接优化逆变器功率模块的驱动电路设计，提升产品在复杂电网...
SiC MOSFET短路耐受能力对短路失效时间的依赖性
Dependence of Short-Circuit Withstand Capability of SiC MOSFETs on Short-Circuit Failure Time
Tomoyuki Shoji · Makoto Kuwahara · Masanori Usui · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
本文旨在阐明SiC MOSFET的短路失效机理，特别是栅极相邻层间电介质的机械失效。研究建立了短路耐受能力与短路失效时间之间的关系，并根据失效时间对失效模式进行了分类，为提升功率器件在极端工况下的可靠性提供了理论依据。
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挑战。本文揭示的短路失效机理及失效模式分类，对阳光电源研发团队优化驱动保护电路、设定合理的短路保护阈值具有重要指导意义。建议将该研究成果应用于功率模块的选...
硅/碳化硅混合开关的短路耐受能力与失效机理
Short-Circuit Ruggedness and Failure Mechanisms of Si/SiC Hybrid Switch
Jun Wang · Xi Jiang · Zongjian Li · Z. John Shen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年3月
本文研究了由大电流Si IGBT与小电流SiC MOSFET并联组成的混合开关（HyS），旨在探讨其短路耐受能力、失效机理及性能提升技术。分析了限制混合开关可靠性的关键因素，为优化功率电子设计提供了理论依据。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有重要价值。在光伏组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中，通过引入Si/SiC混合开关，可以在不显著增加成本的前提下，提升系统效率并优化热管理。该研究揭示的短路失效机理对于提升阳光电源功率模块的可靠性设计至关重要。建议研发团队在下...
垂直结构氮化镓鳍式结型场效应管
Fin JFET）短路鲁棒性的突破
Ruizhe Zhang · Jingcun Liu · Qiang Li · Subhash Pidaparthi 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
当前商用氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT）短路鲁棒性不足，在400V总线电压下短路耐受时间通常小于1μs，远低于汽车动力总成要求的10μs以上。本文展示了一种垂直结构GaN Fin JFET，通过器件结构创新显著提升了短路耐受能力，为GaN器件在高性能电力电子系统中的应用提供了新路径。
解读: 该研究针对GaN器件短路耐受力弱这一行业痛点，提出了垂直结构GaN Fin JFET方案。对于阳光电源而言，该技术若实现商业化，将极大提升公司在电动汽车充电桩及高功率密度光伏逆变器中的竞争力。特别是在户用光伏逆变器和充电桩产品线中，利用高鲁棒性的GaN器件可进一步减小磁性元件体积，提升整机效率与可靠...
一种用于多端高压直流动态仿真平台且具备短路耐受能力的DAB直流变压器
A DAB-Based DC Transformer for Multiterminal HVdc Dynamic Simulation Platform With Short Circuit Tolerance
Deshang Sha · Xiangshuai Jia · Haipeng Yao · Dong Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
本文提出了一种用于动态仿真平台的多绕组双有源桥（DAB）直流变压器（DCT）结构。该结构在高压侧无需强制功率分配控制，即可实现自动电压平衡与功率均衡，并针对宽电压范围运行提出了优化方案，同时具备短路耐受能力，适用于多端直流系统互联。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大功率PCS研发具有重要参考价值。多绕组DAB拓扑在多端口直流耦合、直流微网及高压直流输电场景中展现出优异的功率分配灵活性。对于阳光电源而言，该研究中关于宽电压范围运行的优化策略及短路耐受设计，可直接优化储能变流器在复杂电网...
基于时域模型的CLLC变换器限流软启动及短路保护控制方法
A Peak-Current-Limit Soft Start Control Method With Short-Circuit Tolerance for CLLC Converter Based on Time-Domain Model
Ting Luo · Quanming Luo · Xueyi Yuan · Shufan Dong 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
CLLC变换器因其高效率和高功率密度在电动汽车充电领域得到广泛应用。然而，在户外快充站等严苛环境下，短路故障对系统可靠性构成挑战。本文提出了一种基于时域模型的CLLC变换器限流软启动控制策略，旨在提升系统在短路故障下的耐受能力与运行安全性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的电动汽车充电桩业务。CLLC拓扑是实现双向DC-DC变换的核心，对于提升充电桩的功率密度和效率至关重要。文中提出的限流软启动与短路保护技术，能够显著增强充电桩在复杂户外环境下的可靠性，降低故障停机率。建议研发团队将该时域建模方法应用于新一代大功率直流快充模块的控制算法优化中...
碳化硅功率MOSFET的温度相关短路能力
Temperature-Dependent Short-Circuit Capability of Silicon Carbide Power MOSFETs
Zhiqiang Wang · Xiaojie Shi · Leon M. Tolbert · Fred Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年2月
本文对当前商用碳化硅（SiC）MOSFET的短路耐受能力进行了全面评估与数值研究。在25至200°C的壳温及400至750V的直流母线电压条件下，对三种1200V SiC MOSFET进行了测试，揭示了其短路性能随温度变化的规律，为功率器件的可靠性设计提供了关键数据支持。
解读: SiC器件是阳光电源提升光伏逆变器和储能PCS功率密度与效率的核心技术。该研究揭示了SiC MOSFET在高温及高压下的短路失效机理，对阳光电源优化组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统的驱动保护电路设计至关重要。建议研发团队利用该结论改进短路保护逻辑，在保证高功率密度的同...
通过针对性优化封装提升压接式IGBT模块的短路耐受能力
Improving Short-Circuit Withstand Capability by Targeted Optimization Package for Press-Pack IGBT Module
Renkuan Liu · Hui Li · Xiaorong Luo · Ran Yao 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文针对压接式IGBT（PP-IGBT）模块提出了一种电-热-机械（ETM）多物理场瞬态有限元模型，并设计了一种针对性优化封装（TOP）以提升其短路耐受能力（SCWC）。通过对3.3kV/50A PP-IGBT的建模与耦合关系分析，验证了该优化方案在极端工况下的可靠性提升效果。
解读: 压接式IGBT（PP-IGBT）因其高可靠性和失效短路特性，是阳光电源大功率集中式光伏逆变器及PowerTitan系列大型储能PCS的核心功率器件。本文提出的ETM多物理场耦合建模方法，能够精准评估高压大功率器件在短路故障下的热机械应力，对提升阳光电源核心产品的极端工况可靠性具有重要指导意义。建议研...
中压
3300 V-6500 V）Ga2O3与SiC平面栅MOSFET静态及动态性能的对比研究
Zhenghua Wang · Lei Yuan · Bo Peng · Yuming Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文通过TCAD仿真，对比分析了中压（3300-6500V）垂直结构Ga2O3与SiC平面栅MOSFET的结构设计、静态/动态损耗及短路鲁棒性。研究表明，Ga2O3 MOSFET在特定导通电阻方面表现出潜力，为下一代高压功率器件的应用提供了理论依据。
解读: 随着阳光电源在大型地面光伏电站及高压储能系统（如PowerTitan系列）中对更高功率密度和效率的追求，中压功率器件的选型至关重要。目前SiC器件已在阳光电源的组串式逆变器和PCS中广泛应用，而Ga2O3作为超宽禁带半导体，在3300V及以上的高压领域具备理论上的低损耗优势。建议研发团队持续关注Ga...