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商用1200 V/80 mΩ SiC MOSFET的单脉冲雪崩模式鲁棒性
Single-Pulse Avalanche Mode Robustness of Commercial 1200 V/80 mΩ SiC MOSFETs
Mitchell D. Kelley · Bejoy N. Pushpakaran · Stephen B. Bayne · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年8月
1200V碳化硅（SiC）MOSFET的商业化显著提升了电力电子系统的效率与功率密度。然而，在电磁阀控制、固态变压器及各类DC-DC变换器应用中，高di/dt与寄生电感耦合产生的高压尖峰可能导致MOSFET进入雪崩模式。本文研究了商用1200V SiC MOSFET在雪崩模式下的鲁棒性，为高可靠性功率变换设计提供理论支撑。
解读: SiC MOSFET是阳光电源新一代组串式逆变器、PowerTitan储能系统及高压充电桩的核心功率器件。随着系统功率密度不断提升，寄生参数带来的电压尖峰风险增加，研究器件的雪崩鲁棒性对于提升产品在极端工况下的可靠性至关重要。建议研发团队参考该研究，在电路设计中优化PCB布局以降低寄生电感，并结合器...
1200V常闭型SiC-JFET/GaN-HEMT共源共栅器件的Dv/Dt控制
Dv/Dt-Control of 1200-V Normally-off SiC-JFET/GaN-HEMT Cascode Device
Gang Lyu · Yuru Wang · Jin Wei · Zheyang Zheng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
本文提出了一种1200V常闭型SiC-JFET/GaN-HEMT共源共栅器件。该结构结合了高压SiC JFET与低压GaN HEMT的优势，在热稳定性和开关性能上优于传统SiC MOSFET，但同时也带来了dv/dt控制方面的挑战。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统具有重要意义。1200V宽禁带器件是实现高功率密度、高效率的关键。SiC-JFET/GaN-HEMT共源共栅结构在提升开关频率、降低开关损耗方面潜力巨大，有助于进一步缩小逆变器和PCS体积。建议研发团队关注该器件在高频...
关于最先进1200V双沟槽SiC MOSFET短路失效机理的深入研究
An In-Depth Investigation Into Short-Circuit Failure Mechanisms of State-of-the-Art 1200 V Double Trench SiC MOSFETs
Xuan Li · Yifan Wu · Zhao Qi · Zhen Fu 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文全面研究了1200V增强型双沟槽结构SiC MOSFET（RDT-MOS）的短路能力，分析了在不同直流母线电压和栅极驱动电压下的最大短路时间和能量，并深入探讨了其失效机理。
解读: 随着阳光电源在光伏逆变器（如SG系列组串式逆变器）和储能系统（如PowerTitan系列）中大规模应用SiC功率器件以提升功率密度和转换效率，该研究对提升产品可靠性至关重要。双沟槽SiC MOSFET的短路耐受能力直接影响逆变器在电网故障或负载短路时的保护策略。建议研发团队参考该失效机理，优化驱动电...
1200V E型p-GaN栅极HEMT的电荷平衡设计以提升击穿电压和动态稳定性
Charge Balance Design of 1200-V E-Mode p-GaN Gate HEMT Toward Enhanced Breakdown Voltage and Dynamic Stability
Junjie Yang · Jingjing Yu · Jiawei Cui · Sihang Liu 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年4月
本研究探究了蓝宝石衬底上1200 V增强型横向超结p-GaN栅高电子迁移率晶体管（SJ - HEMT）的电荷平衡设计。电荷平衡通过交替的p柱和n柱形成，其中p柱为减薄的p - GaN条带，n柱为二维电子气条带。通过调节p柱和n柱的宽度，研究了电荷平衡设计对SJ - HEMT静态和动态性能的影响。具有电荷平衡的SJ - HEMT的击穿电压（BV）达到2655 V，且击穿电压与栅漏间距（${L}_{\text {GD}}$）之比高达1.56 MV/cm。值得注意的是，SJ - HEMT能有效抑制俘获...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项1200V增强型p-GaN栅极HEMT的电荷平衡设计研究具有重要的战略价值。该技术通过创新的横向超结结构设计，在蓝宝石基底上实现了2655V的击穿电压和1.56 MV/cm的高BV/LGD比，这一性能突破对我们的光伏逆变器和储能变流器产品线具有直接应用意义。 当前阳光...
重复过流关断下1200V沟槽型IGBT的失效分析
Failure Analysis of 1200 V Trench IGBTs Under Repetitive Overcurrent Turn-OFF
Huanqi Li · Jiayu Fan · Zhonghao Dongye · Jiayi Shao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
随着构网型（Grid-forming）控制策略的普及，光伏与储能逆变器中的IGBT需频繁承受过流关断工况。本文针对1200V沟槽型IGBT在重复过流关断下的失效机理进行了深入研究，建立了等效实验电路，揭示了器件在极端工况下的退化规律，为电力电子系统的可靠性设计提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关系到阳光电源核心产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）的功率模块选型与可靠性设计。在构网型（GFM）应用场景下，逆变器需具备更强的故障穿越与过流处理能力，这对IGBT的耐受性提出了更高要求。建议研发团队参考该失效机理，优化驱动电路的过流保护策略，并将其纳入功率模块的寿命预测...
1200 V 全垂直式硅基氮化镓功率MOSFET
1200 V Fully-Vertical GaN-on-Si Power MOSFETs
作者未知 · IEEE Electron Device Letters · 2025年7月
我们报道了采用氟离子注入终端（FIT - MOS）的 1200 V 全垂直氮化镓（GaN）基硅沟槽金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）。带有负固定电荷的 FIT 区域具有高电阻特性，可自然隔离分立器件，取代了传统的台面蚀刻终端（MET），消除了台面边缘的电场集中效应，从而使 FIT - MOS 的击穿电压从 MET - MOS 的 567 V 提升至 1277 V。此外，所制备的 FIT - MOS 的阈值电压（ ${V}_{\textit {TH}}\text {)}$ ）为 3.3 ...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项1200V全垂直GaN-on-Si功率MOSFET技术具有重要的战略价值。该技术通过氟离子注入终端（FIT）工艺，将击穿电压从传统台面刻蚀方案的567V大幅提升至1277V，这一突破为我们在光伏逆变器和储能系统中采用GaN器件开辟了新路径。 对于阳光电源的核心产品线，...
1200V/150A SiC MOSFET在重复脉冲过流条件下的失效分析
Failure Analysis of 1200-V/150-A SiC MOSFET Under Repetitive Pulsed Overcurrent Conditions
James A. Schrock · Bejoy N. Pushpakaran · Argenis V. Bilbao · William B. Ray 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年3月
SiC MOSFET是提升电力电子功率密度的关键器件。为使其全面替代IGBT，需深入研究其特性。本文针对两款1200V/150A SiC垂直平面栅D-MOSFET，通过重复脉冲过流测试，评估其在极端工况下的失效模式及机理。
解读: 该研究对阳光电源核心产品线具有极高参考价值。随着公司组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统向更高功率密度演进，SiC器件已成为主流选择。过流条件下的失效分析直接关系到产品在复杂电网环境下的鲁棒性。建议研发团队参考该失效机理，优化驱动保护电路设计及短路保护逻辑，以提升SiC功...
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...
无底板SiC MOSFET功率模块封装方案研究
Investigation of Packaging Solutions for SiC MOSFET Baseplateless Modules
Elena Mengotti · Ivana Kovacevic-Badstuebner · Enea Bianda · Christoph Kenel 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
本文对四家供应商的1200V碳化硅（SiC）MOSFET无底板功率模块进行了功率循环能力对比研究。通过统计学分析评估了不同封装技术下的长期可靠性表现，旨在客观对比各封装方案的性能差异。
解读: 该研究直接关系到阳光电源核心产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）中功率模块的选型与可靠性设计。随着SiC器件在光伏和储能变流器中的广泛应用，无底板封装技术能有效提升功率密度并降低系统成本。阳光电源应参考该研究的功率循环测试方法，建立针对不同供应商SiC模块的可靠性评估标准，优化模块封...
Huang-Pair：一种新型高压二极管概念及其验证
Huang-Pair: A New High Voltage Diode Concept and Its Demonstration
Yuan Li · Alex Q. Huang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
Huang-Pair是一种新型混合二极管概念，通过将低正向压降、低额定电压的二极管与高压多数载流子开关（如SiC JFET）集成。文中开发了一款1200V Huang-Pair，通过低压硅二极管与1200V SiC JFET的组合，实现了低正向压降与高压阻断能力的平衡，提升了功率转换效率。
解读: 该技术通过混合集成方案优化了功率器件的导通损耗与耐压性能，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。随着光伏与储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）演进，该器件概念有助于提升功率模块的效率，减小散热需求，从而提升产品功率密度。建议研发团队关注该混合...
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...
由单个GaN HEMT控制并联SiC JFET构建的1200V/22mΩ常闭型SiC/GaN共源共栅器件的静态与动态特性
Static and Dynamic Characteristics of a 1200-V/22 -mΩ Normally-Off SiC/GaN Cascode Device Built With Parallel-Connected SiC JFETs Controlled by a Single GaN HEMT
Gang Lyu · Jiahui Sun · Jin Wei · Kevin J. Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种SiC-JFET/GaN-HEMT混合功率开关。通过单个低压增强型GaN-HEMT控制多个并联的高压1200V SiC-JFET，实现了共源共栅（Cascode）配置下的电流容量扩展，且仅需一套驱动电路，简化了高功率密度变换器的设计。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan储能系统具有重要价值。通过SiC与GaN的混合封装，可有效提升1200V电压等级下的功率密度与开关效率，降低系统损耗。建议研发团队关注该共源共栅结构在多路并联应用中的均流特性与热管理，这有助于进一步缩小逆变器与PCS模块的体积，提升整机效率，特别是...
具有雪崩能力和10 A以上导通电流的1200 V全垂直硅基氮化镓p-i-n二极管
1200-V Fully Vertical GaN-on-Silicon p-i-n Diodes With Avalanche Capability and High On-State Current Above 10 A
Youssef Hamdaoui · Sondre Michler · Adrien Bidaud · Katir Ziouche 等5人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年11月
我们报道了击穿电压（BV）超过 1200 V 的全垂直氮化镓（GaN）-硅（Si）p-i-n 二极管。温度依赖性测量表明其具有雪崩击穿能力，这反映了高质量的加工工艺和外延生长。所制备的垂直 p-i-n 二极管的导通态特性显示，阳极直径较小时导通电阻为 0.48 mΩ·cm²，阳极直径较大（即 1 mm）时导通电阻为 1.7 mΩ·cm²。导通电阻的增加归因于散热问题。尽管如此，由于采用了优化工艺，包括作为边缘终端的深台面刻蚀以及通过聚酰亚胺钝化实现的背面厚铜层散热片（增强了薄膜的机械鲁棒性），大...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项1200V全垂直GaN-on-Si p-i-n二极管技术具有重要的战略价值。该技术实现了超过1200V的软击穿电压和10A以上的大电流承载能力，这些参数恰好契合我们光伏逆变器和储能变流器的核心应用场景。 在技术价值方面，该器件展现的0.48-1.7 mΩ·cm²导通电...
用于直流耦合电动汽车充电站的宽电压范围及低电压应力可重构LLC谐振变换器
Reconfigurable LLC Resonant Converter for Wide Voltage Range and Reduced Voltage Stress in DC-Connected EV Charging Stations
Yu Zuo · Xiaobing Shen · Wilmar Martinez · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
为满足400V、800V及下一代1200V电动汽车的充电需求，本文提出一种可重构LLC谐振变换器。通过切换不同的逆变与整流方式，该变换器能够支持宽输出电压范围，适用于低、中、高压电动汽车充电，并有效降低了电压应力。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩产品线具有重要参考价值。随着800V及更高电压平台车型普及，充电桩需具备更宽的输出电压范围。该可重构LLC拓扑能有效解决高压充电下的效率与电压应力平衡问题，提升充电桩的功率密度和可靠性。建议研发团队关注其拓扑切换控制策略，探索将其应用于阳光电源的高功率直流快充桩，以提...
一种具有自动参数提取功能的统一物理PSPICE碳化硅MOSFET模型
A Unified Physical PSPICE Model of SiC MOSFET With Automatic Parameter Extraction
Xin Yang · Qing Li · Xiaodi Wang · Shiwei Liang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月
碳化硅功率器件的端电容显著影响其开关特性，准确表征其非线性电容特性至关重要。本文提出一种基于非线性端电容物理特性的统一PSPICE碳化硅MOSFET建模方法，考虑了平面栅器件工作过程中耗尽区变化及电容结构的影响。通过分析栅源电压Vgs和漏源电压Vds的双重依赖关系计算端电容，并提出自动参数提取方法，使模型参数与实验特性匹配。该方法精确描述了三种端电容与Vgs、Vds之间的关系，避免了获取C-V曲线的复杂过程。通过对C2M0080120D和SCT30N120两种器件的双脉冲实验验证，模型结果与测量...
解读: 该SiC MOSFET统一物理模型及自动参数提取技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。在ST储能变流器和SG光伏逆变器中，精确的非线性电容模型可优化开关损耗计算和EMI设计，提升1500V高压系统的可靠性。自动参数提取方法可加速新型SiC器件的选型验证流程，缩短PowerTitan等大功率产品的研...
基于SiC MOSFET的高效率能量回馈型宽输入电压直流电子负载架构
Wide Input Voltage DC Electronic Load Architecture With SiC MOSFETs for High Efficiency Energy Recycling
Qi Yang · Mingxie He · Jia-hua Xu · Xiang Li 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
本文提出了一种基于SiC器件的三级能量回馈型直流电子负载架构。通过交错Boost变换器与LLC-DCX级联，利用1200V SiC MOSFET实现高频隔离与预调节，使系统在150-750V宽输入电压范围内保持高效率。该架构在780V母线电压下采用T型三电平逆变器实现电能回馈。
解读: 该技术在测试设备领域具有重要应用价值，直接关联阳光电源的研发测试平台及产线老化测试系统。其采用的SiC MOSFET与LLC-DCX拓扑可显著提升能量回馈效率，降低测试过程中的电能损耗。建议将其应用于阳光电源组串式逆变器及PowerTitan储能系统的出厂老化测试环节，通过引入高效率能量回馈电子负载...
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...
基于45 μm多外延层超结柱的1200 V沟槽型场截止载流子存储半超结IGBT实验评估
Experimental Evaluation on 1200 V Trench-FS CS-SemiSJ-IGBT With 45 μm Multi-Epi SJ-Pillar
Luping Li · Qiansheng Rao · Zehong Li · Yuanzhen Yang 等12人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2026年1月 · Vol.73
本文首次实验验证两款采用45 μm多外延超结柱（SemiSJ-pillar）结构的1200 V/15 A沟槽场截止载流子存储IGBT，相较商用NDBT器件，导通压降、寄生电容及开关时间等关键参数全面优化，短路耐受时间与FOM显著提升。
解读: 该研究聚焦高压IGBT结构创新，直接支撑阳光电源组串式逆变器（如SG系列）、ST系列储能变流器及风电变流器中核心功率模块的性能升级。45 μm超结柱设计可降低Von与Esw，提升效率与热可靠性，建议在下一代高功率密度ST3.0+ PCS及SG320HX组串逆变器中开展Si-based IGBT模块替...
用于混合动力航空应用的碳化硅推进驱动器的开发、集成与飞行测试
Development, Integration, and Flight Testing of a Silicon Carbide Propulsion Drive for a Hybrid Electric Aerospace Application
Chris Farnell · Anna Corbitt · Wesley G. Schwartz · Asif Faruque 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月
本文详细介绍了为混合动力飞机推进系统设计的800V、250kW碳化硅（SiC）逆变器的开发与飞行测试。该逆变器采用定制的1200V SiC模块、针翅式底板及集成CMOS栅极驱动器，实现了高性能与高可靠性，并通过直接冷却技术达到了极高的功率密度。
解读: 该文献展示了SiC技术在极端高功率密度和高可靠性场景下的应用，对阳光电源的PowerTitan系列储能系统及组串式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及以上）演进，文中提到的针翅式散热设计与集成化驱动技术，可优化阳光电源产品的热管理方案，提升功率密度。此外，该航空级...
具有增强EMI屏蔽功能的1200 V/650 V/160 A SiC+Si IGBT三电平混合T型NPC功率模块
1200 V/650 V/160 A SiC+Si IGBT 3L Hybrid T-Type NPC Power Module With Enhanced EMI Shielding
Asif Imran Emon · Zhao Yuan · Abdul Basit Mirza · Amol Deshpande 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
三电平逆变器因电流换流回路（CCL）中串联开关数量增加，导致寄生电感增大，开关瞬态电压应力和振荡严重。本文提出一种混合T型NPC功率模块，结合SiC与Si IGBT优势，并通过增强EMI屏蔽设计，有效改善了高频开关下的电磁干扰与电压应力问题。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）具有重要参考价值。随着阳光电源产品向更高功率密度和更高开关频率演进，T型三电平拓扑在降低损耗方面优势明显。SiC与Si的混合封装方案能在保证成本竞争力的同时，利用SiC提升效率，利用Si IGBT降低成本。...
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