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1700V平面栅SiC MOSFET在栅极开关不稳定性下的退化依赖性分析与建模
Degradation Dependency Analysis and Modeling of 1700 V Planar-Gate SiC MOSFETs Under Gate Switching Instability
Cen Chen · Zicheng Wang · Xuerong Ye · Yifan Hu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
碳化硅（SiC）MOSFET在电力电子领域应用日益广泛，但栅极氧化层可靠性问题限制了其大规模应用。本文针对栅极开关不稳定性（GSI）导致的阈值电压漂移现象进行了深入研究，分析了其退化机理并建立了相应的预测模型，为提升高压功率器件的长期运行可靠性提供了理论支撑。
解读: 1700V SiC MOSFET是阳光电源高压组串式逆变器及PowerTitan系列液冷储能PCS的核心功率器件。随着系统电压等级向1500V及以上提升，栅极驱动的长期可靠性直接决定了产品的全生命周期性能。本文提出的GSI退化模型可指导阳光电源在驱动电路设计中优化栅极电压偏置策略，降低阈值电压漂移风...
一种基于偏置温度不稳定性
BTI）的功率MOSFET退化路径依赖性识别方法
Xuerong Ye · Qisen Sun · Ruyue Zhang · Yifan Hu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
偏置温度不稳定性（BTI）是导致功率MOSFET关键运行参数退化的主要可靠性问题。准确识别退化的路径依赖性对于量化任务剖面下的累积退化至关重要，该研究旨在确定应力交互作用对器件退化的具体影响机制。
解读: 该研究直接关系到阳光电源核心产品（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统）中功率模块的长期可靠性。随着产品向高功率密度和宽禁带半导体（SiC/GaN）应用演进，BTI效应导致的退化评估变得尤为关键。该方法可集成至iSolarCloud智能运维平台，通过对MOSFE...
小样本预测验证测试：电力电子变换器的不确定性感知设计与鲁棒维护策略
Small-Sample Prediction Validation Testing: Uncertainty-Aware Design and Robust Maintenance Strategy for Power Electronic Converters
Qisen Sun · Cen Chen · Xiao Cai · Junpeng Gao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
针对电力电子变换器（PECs）退化预测中数据稀缺与测试周期短的挑战，本文提出了一种不确定性感知的设计与维护策略。该方法旨在通过小样本验证提升预测准确性，从而优化维护决策，增强系统运行稳定性并降低故障风险。
解读: 该研究直接契合阳光电源在光伏逆变器及储能系统（如PowerTitan、PowerStack）全生命周期管理中的核心痛点。在实际应用中，由于现场运行环境复杂且故障数据稀缺，基于该文的不确定性感知预测模型，可显著提升iSolarCloud智能运维平台对功率模块及电容等关键部件的寿命预测精度。建议将此算法...
用于并联SiC MOSFET电流均衡的辅助支路有源门极驱动器
Active Gate Driver With Auxiliary Branch for Current Sharing of Paralleled SiC MOSFETs
Cen Chen · Ziqi Tao · Sibao Ding · Lianyu Su 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
在高功率应用中，SiC MOSFET并联技术常用于提升电流容量。然而，开关过程中的动态电流不平衡会导致功率和热分布不均，影响系统稳定性。本文提出了一种带辅助支路的主动门极驱动电路（AGD），旨在解决并联SiC MOSFET的电流不平衡问题，提升系统整体可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统具有极高价值。随着大功率逆变器和PCS模块向更高功率密度演进，SiC器件的并联应用已成为主流。该主动门极驱动方案能有效解决并联器件间的动态电流不平衡，降低开关损耗并提升热管理水平，从而显著提高高功率密度产品的可靠性与寿...
基于米勒平台电压的功率MOSFET栅极氧化层退化在线状态监测
Online Condition Monitoring of Power MOSFET Gate Oxide Degradation Based on Miller Platform Voltage
Xuerong Ye · Cen Chen · Yixing Wang · Guofu Zhai 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年6月
功率器件的状态监测对开关电源系统的诊断与预测至关重要。针对功率MOSFET常见的栅极氧化层退化问题，本文提出了一种全新的在线监测前兆指标，通过监测米勒平台电压的变化，实现了对栅极氧化层退化程度的实时评估，填补了该领域在线监测方法的空白。
解读: 该研究对于提升阳光电源核心产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩）的可靠性具有重要意义。功率MOSFET/IGBT作为电力电子变换器的核心，其栅极可靠性直接影响设备寿命。通过集成该在线监测算法至iSolarCloud智能运维平台，可实现对逆变器及PCS功率模块的早期故障预...
栅极开关不稳定性下1700 V平面栅SiC MOSFET的退化依赖性分析与建模
Degradation Dependency Analysis and Modeling of 1700 V Planar-Gate SiC MOSFETs Under Gate Switching Instability
Cen Chen · Zicheng Wang · Xuerong Ye · Yifan Hu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
碳化硅（SiC）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）在各种电力电子应用中日益普及。然而，与栅极氧化物相关的重大可靠性问题阻碍了它们的广泛应用。交变栅极偏置下的阈值电压漂移，通常称为栅极开关不稳定性（GSI），对可靠性构成了重大挑战。鉴于碳化硅 MOSFET 在功率转换器中广泛使用，与传统的偏置温度不稳定性相比，研究 GSI 具有实际意义。本研究系统地探究了 1700 V 平面栅碳化硅 MOSFET 对栅极偏置、温度和开关时间等因素的依赖性，并基于物理解释给出了加速因子的形式。...
解读: 从阳光电源的业务场景来看，这项关于1700V平面栅SiC MOSFET栅极开关不稳定性（GSI）的研究具有重要的工程应用价值。在我们的大功率光伏逆变器和储能变流器产品中，1700V级SiC MOSFET正逐步替代传统IGBT成为核心功率器件，其高频开关特性和低损耗优势能够显著提升系统效率和功率密度。...
考虑工业应用中应力交互的电解电容累积退化建模
Cumulative Degradation Modeling of Electrolytic Capacitors Considering Stress Interactions in Industrial Applications
Qisen Sun · Cen Chen · Zicheng Wang · Xuerong Ye 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年2月
电解电容器对电力电子变换器的功能至关重要，其性能退化会显著影响这些设备的安全性和可靠性。在工业应用中，电容器通常在动态而非恒定应力水平下运行。量化动态应力下的退化具有挑战性，因为这需要考虑潜在的应力相互作用。尽管此类相互作用会深刻影响退化路径，但它们常常被忽视，导致可靠性预测与工程实践之间出现显著偏差。本文引入了一种考虑应力相互作用的累积退化模型，以提高动态应力下退化预测的准确性。本文不仅识别出电解电容器参数退化中存在路径依赖现象，而且在此基础上，提出了一种将应力相互作用与现有恒定应力条件下退化...
解读: 电解电容器作为光伏逆变器和储能变流器的核心部件，其可靠性直接影响系统的全生命周期表现。该论文提出的累积退化模型对阳光电源具有重要的工程应用价值。 从业务场景看，我司产品在实际运行中面临复杂的动态应力环境：光伏逆变器需应对辐照度波动、温度循环和负载变化，储能系统则经历频繁的充放电切换。传统基于恒定应...