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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...
兼容硅超结器件10V栅极驱动的先进650V碳化硅功率MOSFET
Advanced 650 V SiC Power MOSFETs With 10 V Gate Drive Compatible With Si Superjunction Devices
Aditi Agarwal · Ajit Kanale · B. Jayant Baliga · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
本文介绍了一种在6英寸商业代工厂制造的先进SiC平面栅功率MOSFET。该器件结构经过优化，支持10V栅极驱动电压，使其能与现有的硅超结（Si SJ）器件驱动电路兼容。文章详细对比了三种先进SiC MOSFET的电气特性与当前主流硅器件的性能差异。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。10V栅极驱动兼容性意味着在现有硅基逆变器平台（如户用光伏逆变器、组串式逆变器及充电桩模块）升级至SiC方案时，无需大幅更改驱动电路设计，可显著降低研发成本与技术门槛。对于阳光电源的PowerTitan储能系统及高功率密度组串式逆变器，采用此类SiC MOSF...
利用串联在发射极的栅源短路耗尽型Si MOSFET增强1.2kV Si IGBT的短路能力
Enhancing Short Circuit Capability of 1.2-kV Si IGBT Using a Gate-Source Shorted Si Depletion Mode MOSFET in Series With the Emitter
Ajit Kanale · B. Jayant Baliga · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
短路（SC）能力是现代电力电子器件的关键指标。通常，低导通压降的IGBT往往牺牲了短路耐受能力。本文提出了一种通过在IGBT发射极串联栅源短路的耗尽型Si MOSFET的方法，在不显著增加导通损耗的前提下，有效提升了1.2kV Si IGBT的短路耐受能力，优化了器件的性能权衡。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式逆变器、集中式逆变器及PowerTitan储能变流器）具有重要参考价值。目前阳光电源在高功率密度设计中，常面临IGBT短路耐受时间与导通损耗之间的矛盾。通过引入耗尽型MOSFET作为辅助保护电路，可以在不更换更高规格IGBT的前提下，提升系统在极端故障工况下的可...
单片式反向阻断1.2 kV 4H-SiC功率晶体管：一种用于电流源逆变器应用的新型单芯片三端器件
Monolithic Reverse Blocking 1.2 kV 4H-SiC Power Transistor: A Novel, Single-Chip, Three-Terminal Device for Current Source Inverter Applications
Ajit Kanale · Aditi Agarwal · B. Jayant Baliga · Subhashish Bhattacharya · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
电流源逆变器（CSI）要求功率开关具备第一象限导通、门极控制及反向阻断能力。本文展示了一种适用于CSI应用的SiC单片反向阻断晶体管（MRBT）。该器件通过集成SiC JBS二极管与SiC功率晶体管实现，为优化逆变器拓扑提供了新型单芯片解决方案。
解读: 该研究提出的单片反向阻断SiC器件（MRBT）对阳光电源的功率变换技术具有重要参考价值。在电流源逆变器（CSI）应用中，该器件可简化电路拓扑，减少分立器件数量，从而提升系统功率密度和可靠性。对于阳光电源的组串式逆变器及储能变流器（PCS）产品线，若未来在特定高压或特殊拓扑场景下引入此类单芯片集成技术...
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...