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一种结合表面复合效应的SiC BJT改进SPICE模型
An Improved SPICE Model of SiC BJT Incorporating Surface Recombination Effect
Jun Wang · Shiwei Liang · Linfeng Deng · Xin Yin 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年7月
SiC双极结型晶体管（BJT）是SiC MOSFET的重要替代方案。为推动其在电力电子领域的应用，建立精确的SPICE模型至关重要。本文针对SiC BJT在高电流和高温下电流增益显著下降的问题，重点研究了表面复合效应对器件性能的影响，并提出了一种改进的SPICE建模方法。
解读: SiC BJT作为宽禁带半导体器件，在高压、高温及高频应用中具有独特优势。对于阳光电源而言，该研究有助于提升组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS）的功率密度与效率。通过引入表面复合效应的精确SPICE模型，研发团队可在仿真阶段更准确地预测SiC器件在极端工况下的热特性与电流增益衰...
一种低功耗的硅-碳化硅达林顿晶体管对
A Si-SiC Darlington Transistor Pair With Low Consumption
Linyuan Liao · Zhenhui Wu · Zhixiong Yang · Rongzhou Zeng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
碳化硅双极型晶体管（SiC BJT）作为第三代半导体器件，因其高驱动损耗限制了商业化应用。本文提出了一种由输入硅（Si）BJT和输出SiC BJT组成的硅-碳化硅混合达林顿晶体管对（HDTP），通过共射极连接，旨在有效降低开关损耗，提升功率转换效率。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有重大意义。在光伏组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中，降低开关损耗是提升整机效率和功率密度的关键。Si-SiC混合拓扑通过结合Si器件的驱动优势与SiC器件的高效开关特性，有望在不显著增加成本的前提下，优化逆变器及PCS的散热...
基于BJT或MOSFET开关的自供电同步开关采集电路对比案例研究
Comparative Case Study on the Self-Powered Synchronous Switching Harvesting Circuits With BJT or MOSFET Switches
Weiqun Liu · Adrien Badel · Fabien Formosa · Caiyou Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年11月
本文针对压电振动能量采集中的自供电同步开关电路，对比研究了双极结型晶体管（BJT）与金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）在开关性能上的差异，旨在为高效能量采集电路的设计提供明确的选型依据。
解读: 该研究聚焦于微小功率下的能量采集电路拓扑与开关器件选型，虽然与阳光电源目前主营的大功率光伏逆变器、储能PCS及风电变流器在功率等级上差异巨大，但其关于自供电技术及开关损耗的对比分析，对公司研发部门在辅助电源系统（Auxiliary Power Supply）的低功耗设计、以及提升iSolarClou...
一种用于碳化硅基BJT功率模块的简单解析PSpice模型开发
Development of a Simple Analytical PSpice Model for SiC-Based BJT Power Modules
Daniel Johannesson · Muhammad Nawaz · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年6月
本文首次开发并验证了一种针对1200V/800A 4H-SiC双极结型晶体管（BJT）功率模块的简单解析Spice型模型。该模型基于适用于高功率应用的温度相关SiC Gummel-Poon模型，通过PSpice仿真提取了与技术相关的参数，为高压大功率SiC器件的电路级仿真提供了高效工具。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器和PowerTitan系列储能系统（PCS）中对功率密度和效率要求的不断提升，SiC器件的应用已成为核心趋势。该研究提出的高压大功率SiC器件解析模型，能够显著缩短研发周期，提升电路仿真精度。建议研发团队关注该模型在高温环境下的热电耦合特性，将其引入到大功率逆变器及储能变流...
一种用于碳化硅双极结型晶体管的新型比例基极驱动技术
A New Proportional Base Drive Technique for SiC Bipolar Junction Transistor
Linyuan Liao · Jun Wang · Sai Tang · Zhikang Shuai 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年6月
作为后硅时代极具吸引力的功率半导体器件，SiC BJT已得到广泛研究并实现商业化。然而，由于其导通状态下需要较大的恒定基极电流以确保完全导通，导致驱动损耗较高，限制了其市场普及。本文提出了一种新型比例基极驱动技术，旨在优化SiC BJT的驱动效率。
解读: SiC BJT作为宽禁带半导体器件，在提升功率密度和转换效率方面具有潜力。阳光电源在组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器中已广泛应用SiC MOSFET，但SiC BJT作为一种替代技术路线，其驱动电路的优化直接关系到整机的损耗与热管理。该比例驱动技术能有效降低驱动功耗，若能解决其驱动复...
SiC和CoolMOS功率MOSFET中双极型闩锁效应的紧凑型电热可靠性建模与实验表征
Compact Electrothermal Reliability Modeling and Experimental Characterization of Bipolar Latchup in SiC and CoolMOS Power MOSFETs
Roozbeh Bonyadi · Olayiwola Alatise · Saeed Jahdi · Ji Hu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年12月
本文提出并验证了一种用于寄生BJT闩锁效应的紧凑型动态全耦合电热模型。该模型有助于提升商用功率器件的可靠性。BJT闩锁可由体二极管反向恢复硬换流（高dV/dt）或非钳位电感开关（UIS）下的雪崩导通触发。
解读: 该研究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）至关重要。随着公司产品向高功率密度和高开关频率演进，SiC器件的应用日益广泛，其在高dV/dt工况下的闩锁风险是影响系统可靠性的关键瓶颈。该电热耦合模型可集成至研发流程中，用于优化逆变器及PCS的驱动电路设计与保...
4H-SiC MOSFET电子辐照耦合短路特性的研究
A Study on Short Circuit Characteristics of 4H-SiC MOSFET Coupled With Electron Irradiation
Yan Chen · Yun Bai · Antao Wang · Leshan Qiu 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年12月
本文研究了4H-碳化硅（SiC）MOSFET的电子辐照耦合短路（SC）特性。提出了电子辐照耦合的短路影响机制，并进一步研究了少数载流子寿命对辐照后器件短路特性的影响。采用2 MeV电子对4H-SiC MOSFET和4H-SiC晶圆进行辐照。分析了4H-SiC MOSFET静态参数的变化，并通过极限短路（LSC）测试方法研究了电子辐照耦合下4H-SiC MOSFET的短路特性。结果表明，辐照后，4H-SiC MOSFET的短路峰值电流增加了9.6%，临界短路失效时间（ ${t}_{\text {c...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于4H-SiC MOSFET电子辐照耦合短路特性的研究具有重要的工程应用价值。SiC MOSFET作为我司光伏逆变器和储能变流器的核心功率器件，其可靠性直接影响系统的安全运行和全生命周期成本。 该研究揭示了电子辐照对SiC器件短路承受能力的退化机制：辐照后器件短路峰...
汽车应用中智能功率集成电路的衬底噪声耦合验证与失效分析方法
Efficient Substrate Noise Coupling Verification and Failure Analysis Methodology for Smart Power ICs in Automotive Applications
Yasser Moursy · Hao Zou · Raouf Khalil · Ramy Iskander 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年7月
本文提出了一种分析智能功率集成电路中衬底噪声耦合的方法，旨在降低其负面影响。该方法考虑了衬底中少数载流子的传播，通过对传统衬底提取工具无法建模的版图相关横向双极型晶体管进行建模，实现了对复杂噪声耦合路径的精确仿真与失效分析。
解读: 该研究对于提升阳光电源功率模块及驱动电路的电磁兼容性（EMC）与可靠性具有重要意义。在电动汽车充电桩及高功率密度逆变器产品中，功率器件与控制芯片集成度日益提高，衬底噪声干扰是导致系统误动作或失效的关键因素。建议研发团队借鉴该方法，在设计阶段引入对横向双极型晶体管的寄生效应建模，优化驱动电路版图布局，...
基于低电流基极-集电极电压降的碳化硅双极型晶体管结温测量方法
Junction Temperature Measurement Method for SiC Bipolar Junction Transistor Using Base–Collector Voltage Drop at Low Current
Bangbing Shi · Shiwei Feng · Yamin Zhang · Kun Bai 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年10月
本文提出了一种用于估算碳化硅（SiC）双极型晶体管（BJT）垂直结温的电气测量方法。该方法基于关断过程中低电流下的基极-集电极电压降（VBC(low)）进行测量，该电压对温度表现出良好的灵敏度和线性度。
解读: 随着阳光电源在光伏逆变器和储能PCS中对高功率密度和高效率的需求日益增长，SiC器件的应用已成为核心趋势。结温是影响功率器件寿命和可靠性的关键因素。该研究提出的基于VBC(low)的结温在线监测方法，无需额外传感器，可直接集成于阳光电源的iSolarCloud智能运维平台或逆变器驱动控制电路中。这对...
一种用于氮化镓HEMT的带Miller钳位电路的新型串扰抑制方法
A Novel Crosstalk Suppression Method With Miller Clamp Circuit for GaN HEMTs
Tianci Wang · Chuang Bi · Siyong Luo · Fan Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
氮化镓（GaN）功率器件展现出显著特性，如高开关速度和低传导损耗，从而有助于提高开关电源转换器的效率和功率密度。然而，氮化镓功率器件高开关速度和低导通阈值的优势也使其容易受到桥臂串扰的影响。为解决上述问题，本文提出了一种新型米勒钳位栅极驱动器（NMCGD）。本文首先详细阐述了NMCGD的工作原理。在NMCGD中，它利用负电压使氮化镓关断过程中的双极结型晶体管（BJT）处于饱和状态。这一操作有效地将部分驱动电阻短路，降低了驱动回路的阻抗并抑制了串扰，同时在确保快速导通和关断速度的情况下，还减少了栅...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对GaN HEMT器件桥臂串扰抑制的新型Miller钳位驱动技术具有重要的应用价值。GaN功率器件凭借其高开关速度和低导通损耗特性，正成为光伏逆变器和储能变流器实现高功率密度、高效率的关键技术路径，这与公司产品向小型化、轻量化发展的战略高度契合。 该论文提出的新型M...