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对4H-SiC MOSFET双极性退化机制的新见解
A Novel Insight Into the Mechanism of Bipolar Degradation in 4H-SiC MOSFET
Yangtao Long · Yuan Chen · Pengkai Wang · Bo Hou 等5人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年1月
在变流器应用中，碳化硅（SiC）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）的体二极管常被用作续流二极管以降低成本和节省空间，这可能会导致器件出现双极退化现象。本文分析并比较了 1200 V SiC MOSFET 在直流和脉冲电流应力条件下的双极退化机制。研究表明，直流应力下的退化速度比脉冲应力下更快，这是因为在脉冲电流关断状态期间，器件中的位错会收缩，从而使整体退化速度变慢。在较低的直流电流密度下，双极退化过程在退化前会经历一个激活阶段，且随着电流密度的降低，激活时间和退化时间会变...
解读: 作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商，阳光电源产品中大量应用SiC MOSFET器件以提升功率密度和转换效率。该论文揭示的双极退化机制对我司产品可靠性具有重要指导意义。 在光伏逆变器和储能变流器应用中，为降低成本和优化空间布局，我们通常将SiC MOSFET的体二极管用作续流二极管。这种设计虽...
用于存在未知输入和协方差失配情况下电力系统分散式动态状态估计的鲁棒自适应衰减无迹卡尔曼滤波器
Robust Adaptive Fading Unscented Kalman Filter for Decentralized Dynamic State Estimation in Power Systems Under Unknown Inputs and Covariance Mismatches
Bo Chai · S. C. Chan · Y. H. Hou · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年5月
同步电机的动态状态估计（DSE）对电力系统的监控、保护与控制至关重要。异常值和模型不确定性导致的不良数据会显著影响估计精度。本文提出一种鲁棒自适应衰减（AF）无迹卡尔曼滤波器（UKF），用于在不良数据下进行DSE及未测输入引起的未知输入估计。该方法利用AF机制减小KF中状态与测量噪声协方差矩阵的尺度失配，抑制模型不确定性。提出基于迹运算和最小二乘法的衰减因子估计方法，并采用低阶卡尔曼滤波或递推最小二乘算法进行跟踪。进一步引入基于鲁棒统计的扩展方法以有效检测和抑制不良数据。理论分析了所提滤波器的稳...
解读: 该鲁棒自适应衰减UKF技术对阳光电源储能与新能源并网产品具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，可用于精确估计同步机等发电设备的动态状态，提升电网侧储能系统的协调控制精度。对于构网型GFM控制的ST系列储能变流器，该算法能在测量异常和模型不确定性下保持虚拟同步机参数的准确估计，增强系...
考虑珀尔帖效应和汤姆逊效应的4H-SiC GTO晶闸管改进热模型
Modified Thermal Model Considering Peltier Effect and Thomson Effect for 4H-SiC GTO Thyristors
Zihan Zhang · Lei Yuan · Yang Liu · Bo Peng 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年4月
碳化硅（SiC）门极可关断晶闸管（GTO）具有高电流密度、高阻断电压、高开关频率和优异的热阻等特点，非常适合作为脉冲功率系统中的脉冲开关。然而，其可靠性仍然是一个亟待关注的关键问题。目前关于SiC GTO热失效机制的研究有限，部分原因是忽略了p - n结电压对热分布的影响。在本研究中，对热力学模型中的塞贝克系数（S）进行了修改，首次考虑了4H - SiC GTO中由塞贝克效应引起的、以往被忽略的珀尔帖热和汤姆逊热。仿真分析表明，修改后的模型能更精确地捕捉到GTO阳极下方的局部热集中现象。修改后的...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于4H-SiC GTO晶闸管热模型优化的研究具有重要的战略参考价值。作为全球领先的新能源设备制造商，我们在光伏逆变器、储能变流器等核心产品中大量应用功率半导体器件，而SiC器件正是我们实现高功率密度、高效率产品设计的关键技术路径。 该研究首次在热模型中引入Pelti...