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智能功率模块中的选择性栅极驱动
Selective Gate Driving in Intelligent Power Modules
Julio Brandelero · Jeffrey Ewanchuk · Stefan Mollov · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
由于功率半导体芯片制造的限制，高功率模块通常通过多个芯片并联以满足电流需求。尽管现代IGBT模块设计上实现了较好的电流均衡，但由于参数差异，仍存在不平衡问题。本文提出了一种选择性栅极驱动技术，旨在优化并联芯片间的电流分配，提升功率模块的整体性能与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器）具有重要价值。在高功率密度设计中，IGBT并联均流直接影响模块的温升与寿命。通过引入选择性栅极驱动技术，公司可进一步优化大功率PCS及逆变器中功率模块的并联均流控制，降低因电流不平衡导致的局部过热风险，从而提升产...
IGBT智能栅极驱动与保护策略综述
Review of IGBT Intelligent Gate Drive and Protection Strategies
Ruyingjing Zhang · Xinmei Li · Jiafeng Ding · Shijie Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
本文综述了绝缘栅双极型晶体管（IGBT）的栅极驱动与短路保护策略，重点阐述了具备智能化特征的最新技术进展。文章探讨了如何通过先进的驱动与保护方案，提升电力电子系统的可靠性、效率及安全性。
解读: IGBT作为阳光电源光伏逆变器（如组串式、集中式）及储能系统（如PowerTitan、PowerStack）的核心功率器件，其驱动与保护策略直接决定了系统的可靠性与功率密度。随着阳光电源产品向更高功率等级和更严苛环境应用发展，引入智能栅极驱动技术（如实时结温监测、主动短路保护）能有效提升IGBT模块...
一种用于串联SiC MOSFET的通用短路检测与保护方案
A Universal Short-Circuit Detection and Protection Scheme for Series-Connected SiC MOSFETs
Ye Zhou · Liang Xian · Xu Wang · Dan Yang · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
在高功率变换器中，通过串联SiC MOSFET以提升电压等级并简化拓扑结构是一种有效方案。然而，除了正常开关过程中的动态电压均衡外，短路检测与保护同样至关重要。由于驱动时序偏差及器件间I-V特性的固有失配，串联器件的短路保护面临巨大挑战。本文提出了一种通用的短路检测与保护方案，旨在解决串联SiC MOSFET在故障工况下的可靠性问题。
解读: 该技术对阳光电源的高压组串式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（1500V及以上）演进，SiC器件的应用日益广泛。串联技术能有效降低对单管耐压等级的极端要求，但其带来的动态均压与短路保护难题是工程落地的瓶颈。该方案提出的保护机制可提...
一种用于负载自动化中非中性线交流开关的简单迟滞能量收集方法
A Simple Hysteretic Energy Harvesting Method for Nonneutral AC Switches in Load Automation
Karthik A. · Umanand Loganathan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年1月
本文提出了一种简单的迟滞方法，用于获取楼宇自动化负载开关中门极驱动、传感器及其他电路所需的能量。该方法采用低元件数的自供电MOSFET交流开关，在效率和负载电流总谐波失真（THD）方面表现优异，可媲美外部驱动方案。
解读: 该技术主要针对楼宇自动化中的低功耗开关控制，与阳光电源的核心业务（光伏逆变器、储能系统、充电桩）存在一定距离。然而，其“自供电”和“低元件数”的设计理念对阳光电源的iSolarCloud智能运维平台中的传感器节点、户用光伏监控终端或充电桩辅助电源设计具有参考价值。通过优化辅助电源电路，可进一步降低待...
一种用于直流断路器的π型补偿无铁氧体多米诺式无线电能传输系统
A π-type Compensated Ferrite-Free Domino IPT System for DC Circuit Breakers
Zhonghao Dongye · Yao Wang · Shuyan Zhao · Hua Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
本文提出一种新型多米诺式无线电能传输（IPT）系统，旨在为中压直流断路器（DCCB）的栅极驱动电路提供电压隔离。通过采用π型补偿网络，该系统在不同负载条件下实现了稳定的输出特性。文章分析了具有相同负载的多米诺IPT系统的效率，并讨论了寄生参数的影响。
解读: 该技术主要解决中压直流断路器（DCCB）栅极驱动的电气隔离问题，对阳光电源的电力电子产品研发具有参考价值。在PowerTitan等大型储能系统或中压光伏并网方案中，高压侧功率器件的驱动隔离至关重要。该无铁氧体多米诺IPT方案可提升系统集成度并优化绝缘设计，建议研发团队关注其在紧凑型高压隔离电源中的应...
开关应力下SiC MOSFET阈值电压迟滞的精确评估
Accurate Evaluation of Threshold Voltage Hysteresis in SiC MOSFET Under Switching Stress
Xu Li · Xiaochuan Deng · Jingyu Huang · Xuan Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
本文提出了一种评估SiC MOSFET在开关应力下瞬态可恢复阈值电压（Vth）漂移的新方法。该方法基于带有级联栅极驱动模块的电阻负载电路，实现了从高频双极性开关栅极偏置应力到Vth获取的快速切换，为研究SiC器件的迟滞效应提供了精确的测试手段。
解读: SiC MOSFET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功率密度与效率的核心器件。阈值电压（Vth）的迟滞效应直接影响器件的开关损耗与长期可靠性。该研究提出的快速评估方法，有助于阳光电源在研发阶段更精准地筛选SiC器件，优化栅极驱动电路设计，从而提升逆变器和P...
基于状态反馈电路的有源电压均衡控制的高压IGBT串联技术
Series-Connected HV-IGBTs Using Active Voltage Balancing Control With Status Feedback Circuit
Shiqi Ji · Ting Lu · Zhengming Zhao · Hualong Yu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年8月
瞬态电压不平衡是限制高压大功率变换器中IGBT串联应用的主要问题。门极驱动延迟会导致IGBT开关不同步，进而引起严重的电压不平衡。本文提出了一种基于状态反馈电路的有源电压均衡控制技术，以解决门极异步驱动问题，实现高压IGBT的可靠串联。
解读: 该技术对于阳光电源的高压大功率产品线（如集中式光伏逆变器、PowerTitan大型储能PCS及风电变流器）具有重要意义。随着系统电压等级向1500V甚至更高迈进，IGBT串联技术能有效提升功率密度并降低成本。通过引入状态反馈的动态均衡控制，可显著提升大功率模块在瞬态过程中的可靠性，减少因电压应力不均...
基于不同栅极驱动拓扑和工况的碳化硅MOSFET实时结温传感研究
Real-Time Junction Temperature Sensing for Silicon Carbide MOSFET With Different Gate Drive Topologies and Different Operating Conditions
He Niu · Robert D. Lorenz · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年4月
本文研究了基于栅极驱动开关瞬态特性的碳化硅（SiC）MOSFET实时结温（Tj）传感方法。针对不同栅极驱动拓扑及工况，分析了开关瞬态属性对结温的敏感性，旨在解决SiC器件在复杂应用环境下的实时热监测难题，为功率模块的可靠性评估提供技术支撑。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线具有重要价值。随着公司组串式逆变器和PowerTitan系列储能系统向高功率密度、高效率方向演进，SiC器件的应用日益广泛。实时结温传感技术能够精确监测器件热状态，直接提升逆变器及PCS模块的可靠性设计水平，有助于实现更精准的过温保护及寿命预测。建议研发团队将此技术集成至...
用于模块化直流固态断路器中压功率器件的紧凑型无线取能门极驱动系统
Compact Wireless Energy Pick-Up System Coupled Gate-Drive for Medium-Voltage Power Devices in Modular DC Solid-State Circuit Breakers
Shuyan Zhao · Yao Wang · Reza Kheirollahi · Yang Zheng 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种用于模块化直流固态断路器（SSCB）中压功率器件的紧凑型无线取能门极驱动系统（WEPUS）。通过采用LCL-S补偿的感应电能传输（IPT）技术，为SSCB中的十个子模块提供恒压辅助电源，有效解决了高压隔离环境下的驱动供电难题，提升了系统的集成度与可靠性。
解读: 该技术对于阳光电源的PowerTitan及PowerStack等大型储能系统具有重要参考价值。在模块化多电平储能变流器（PCS）设计中，高压侧功率器件的驱动电源隔离与供电一直是提升功率密度的瓶颈。该无线取能方案可简化驱动电路的绝缘设计，减少物理布线，提升系统在复杂电磁环境下的可靠性。建议研发团队关注...