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交流栅极应力下碳化硅功率MOSFET的偏置温度不稳定性
Bias Temperature Instability of Silicon Carbide Power MOSFET Under AC Gate Stresses
Xiaohan Zhong · Huaping Jiang · Guanqun Qiu · Lei Tang 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
随着碳化硅（SiC）功率MOSFET应用日益广泛，其可靠性问题备受关注，尤其是栅极阈值电压的长期稳定性。本文通过实验室实验，研究了在不同占空比、开通及关断栅极电压条件下，交流栅极应力对阈值电压不稳定性的影响。
解读: SiC器件是阳光电源提升组串式逆变器和PowerTitan储能系统功率密度的核心。该研究揭示了交流栅极应力对SiC MOSFET阈值电压的影响，对优化逆变器及PCS的驱动电路设计、提升长期运行可靠性具有重要指导意义。建议研发团队在设计高频开关电路时，参考该研究的应力测试模型，针对性地优化驱动电压参数...
碳化硅MOSFET第三象限特性研究
Investigation Into the Third Quadrant Characteristics of Silicon Carbide MOSFET
Lei Tang · Huaping Jiang · Xiaohan Zhong · Guanqun Qiu 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
由于碳化硅（SiC）MOSFET性能优越，其应用日益广泛。为提升功率密度，研究倾向于利用MOSFET的第三象限特性替代外并肖特基二极管进行死区续流。本文深入探讨了SiC MOSFET第三象限的导通特性、体二极管行为及其对系统效率和可靠性的影响。
解读: 该研究对阳光电源的高功率密度产品线至关重要。随着PowerTitan系列储能系统及组串式逆变器向更高功率密度演进，利用SiC MOSFET的第三象限特性替代外置二极管，可有效减小模块体积并降低损耗。建议研发团队在设计高频DC-DC及逆变电路时，重点评估该特性在不同死区时间下的导通损耗与可靠性，优化驱...
栅极电阻对改善硅/碳化硅混合开关动态过流应力的影响
Impact of Gate Resistance on Improving the Dynamic Overcurrent Stress of the Si/SiC Hybrid Switch
Xiaofeng Jiang · Huaping Jiang · Xiaohan Zhong · Hua Mao 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
硅/碳化硅（Si/SiC）混合开关（HyS）结合了高电流Si IGBT与低电流SiC MOSFET的优势，在轻载和重载下均能实现更低的导通损耗。然而，为避免器件损坏，必须解决HyS在重载条件下所面临的动态过流应力问题。本文研究了栅极电阻对缓解该过流应力的影响。
解读: 该技术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。随着功率密度要求的提升，Si/SiC混合开关技术可在保持成本优势的同时，有效降低系统损耗。通过优化栅极驱动电路（如动态调整栅极电阻），可以显著改善功率模块在重载工况下的动态过流应力，从而提升逆变器和PCS的...
栅极回路电感不匹配对并联SiC MOSFET阈值电压离散性演变及电流分配的影响
Influence of Mismatched Gate Loop Inductance on Threshold Dispersity Evolution and Current Sharing of Parallel SiC MOSFETs
Lei Tang · Huaping Jiang · Xiaohan Zhong · Yihan Huang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
在大功率应用中，SiC MOSFET并联技术至关重要。然而，栅极电路的不对称性会导致栅极电感不匹配，进而引发电流不平衡。本文深入研究了阈值电压离散性的演变规律及其对并联器件电流分配的影响，为提升高功率密度电力电子系统的可靠性提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关系到阳光电源大功率组串式逆变器（如SG系列）及大型储能系统（如PowerTitan系列）的核心功率模块设计。随着SiC器件在光储产品中的广泛应用，并联均流与长期可靠性是提升系统功率密度和效率的关键。该文献关于栅极回路电感对阈值电压漂移及电流不平衡影响的分析，对优化阳光电源功率模块的PCB...
阈值电压离散度演变对并联SiC MOSFET电流分配的影响
Impact of the Threshold Dispersity Evolution on the Current Sharing of Parallel SiC MOSFETs
Lei Tang · Huaping Jiang · Ruijin Liao · Yihan Huang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
SiC MOSFET并联是实现大容量功率变换的有效方案，但芯片参数离散度会导致电流不平衡。本文重点研究了动态阈值电压漂移现象，分析了阈值电压离散度演变对并联SiC MOSFET电流分配的影响，为提升大功率变换器的均流性能提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关系到阳光电源大功率组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS）的核心可靠性。在这些产品中，SiC MOSFET的并联应用是提升功率密度和效率的关键。阈值电压的动态漂移会导致并联芯片间电流失衡，长期运行可能引发局部过热及器件失效。建议研发团队在模块选型及驱动电路设计中，引入阈...
碳化硅MOSFET动态阈值电压漂移的恢复性能研究
Recovery Performance of the Dynamic Threshold Voltage Drift of Silicon Carbide MOSFETs
Xiaohan Zhong · Chao Xu · Huaping Jiang · Ruijin Liao 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
碳化硅(SiC) MOSFET的阈值电压不稳定性备受关注，但针对其恢复性能的研究尚显不足。本文通过实验与仿真手段，深入探讨了SiC MOSFET阈值电压恢复的性能表现及其物理机制。
解读: 随着阳光电源在组串式光伏逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器中大规模应用SiC器件以提升功率密度和效率，器件的长期可靠性至关重要。阈值电压漂移直接影响开关损耗和驱动稳定性。本研究揭示的恢复机制有助于优化驱动电路设计及栅极驱动参数，从而提升阳光电源产品在复杂工况下的长期运行可靠性。建议研发...
基于热流的多芯片功率模块状态监测：一种两阶段神经网络方法
Heat-Flux-Based Condition Monitoring of Multichip Power Modules Using a Two-Stage Neural Network
Borong Hu · Zedong Hu · Li Ran · Chong Ng 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
针对多芯片功率模块中芯片并联导致的电流不均及焊料层退化问题，本文提出一种基于热流的状态监测方法。通过两阶段神经网络，实现对多芯片模块内部焊料层退化程度的早期检测，克服了仅依靠温度监测在电流分配分析上的局限性，提升了功率模块的可靠性评估精度。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统）具有极高的应用价值。功率模块是上述产品的核心组件，其焊料层老化直接影响设备寿命。通过引入基于热流的机器学习监测算法，阳光电源可提升iSolarCloud智能运维平台的预测性维护能力，在故障发...
栅极开关引起的SiC MOSFET阈值电压漂移的物理机制解释
A Physical Explanation of Threshold Voltage Drift of SiC MOSFET Induced by Gate Switching
Huaping Jiang · Xiaowei Qi · Guanqun Qiu · Xiaohan Zhong 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
碳化硅（SiC）MOSFET是下一代电力电子设备的核心。然而，阈值电压的不稳定性限制了其广泛应用。虽然已有关于静态和动态栅极应力下阈值电压漂移的报道，但其背后的物理机制仍需进一步揭示。
解读: SiC MOSFET是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩提升功率密度与转换效率的关键器件。阈值电压漂移直接影响器件的开关损耗、并联均流及长期可靠性。该研究揭示的动态栅极应力机制，对公司优化驱动电路设计、提升功率模块在复杂工况下的寿命预测能力具有重要指导意义。建议研发团...
一种用于单向功率流模块化多电平变换器的非对称功率模块设计
An Asymmetrical Power Module Design for Modular Multilevel Converter With Unidirectional Power Flow
Hua Mao · Huaping Jiang · Li Ran · Jiayu Hu 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
模块化多电平变换器（MMC）在电网级电力电子设备中应用广泛。由于桥臂电流中直流分量的存在，MMC子模块（SM）表现出不平衡的电流负载特性，导致部分半导体器件应力过大，影响整体可靠性。本文提出一种非对称功率模块设计，旨在平衡结温并提升SM的可靠性。
解读: 该研究针对MMC拓扑中子模块电流不平衡导致的可靠性问题，提出了非对称功率模块设计方案。对于阳光电源而言，该技术对大型地面电站及高压直流输电（HVDC）场景下的集中式逆变器及储能PCS产品具有重要参考价值。通过优化子模块内部的功率器件布局与选型，可以有效降低热应力，提升高压大功率变换器的使用寿命和运行...
一种用于双有源桥变换器直流偏置消除的磁通门电流传感器
A Fluxgate-Based Current Sensor for DC Bias Elimination in a Dual Active Bridge Converter
Guanqun Qiu · Li Ran · Hao Feng · Huaping Jiang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
双有源桥（DAB）DC-DC变换器中隔离变压器的直流偏置问题是影响系统效率与安全的关键。本文提出了一种基于磁通门技术的电流传感器，用于在包含大电流高频交流分量的背景下精确测量直流偏置电流。实验表明，该传感器相比商用霍尔传感器显著降低了测量误差，有效提升了DAB变换器的控制精度与运行可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及组串式光伏逆变器中的DC-DC级具有重要应用价值。DAB拓扑是储能变流器（PCS）实现双向功率流动的核心，变压器直流偏置会导致磁饱和、损耗增加甚至器件损坏。引入高精度磁通门传感器可实现对直流偏置的实时闭环抑制，提升PCS在复...
SiC MOSFET用于降低开关损耗的动态dv/dt控制策略
Dynamic dv/dt Control Strategy of SiC MOSFET for Switching Loss Reduction in the Operational Power Range
Zebing Wu · Huaping Jiang · Zhenhong Zheng · Xiaowei Qi 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
针对碳化硅（SiC）MOSFET，高dv/dt虽能降低开关损耗，但会引发严重的电磁干扰。本文指出dv/dt随负载电流减小而降低，并提出了一种动态dv/dt控制策略。通过在全工作范围内将dv/dt维持在最大可接受水平，有效降低了开关损耗，并验证了该策略的有效性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心功率变换技术。随着公司组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统向高功率密度、高效率方向演进，SiC MOSFET的应用日益广泛。动态dv/dt控制策略能有效平衡开关损耗与EMI性能，对于优化逆变器及PCS的散热设计、缩小磁性元件体积具有重要价值。...
一种基于交流磁通抵消的DAB变换器直流偏置检测高精度传感器
A High-Precision Sensor Based on AC Flux Cancellation for DC Bias Detection in Dual Active Bridge Converters
Guanqun Qiu · Li Ran · Hao Feng · Huaping Jiang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
变压器直流偏置威胁双有源桥（DAB）变换器的安全运行。在强交流电流中检测毫安级直流分量极具挑战。本文提出一种基于交流磁通抵消的电流传感器，利用电流互感器（CT）提取交流分量，实现对直流偏置的高精度检测，提升变换器可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及组串式光伏逆变器中的DAB拓扑具有极高应用价值。DAB是实现直流侧能量双向流动的核心，变压器直流偏置易导致磁饱和，引发过流保护误动作或器件损坏。该高精度检测方案可集成至iSolarCloud智能运维平台，实现对变压器运行状态...
一种具有内置短路故障电流能力的并网逆变器功率模块
A Power Module for Grid Inverter With In-Built Short-Circuit Fault Current Capability
Weihua Shao · Ruizhu Wu · Li Ran · Huaping Jiang 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
随着电网规范的演进，逆变器接口的可再生能源发电系统需承担更多电网支撑责任。在电网短路故障期间，逆变器需提供大电流以支持电压恢复，甚至超过其额定容量。本文提出了一种具备内置短路故障电流能力的功率模块，旨在提升逆变器在极端故障工况下的电网支撑能力与系统可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。在光伏逆变器（尤其是组串式和集中式）及储能变流器（PowerTitan/PowerStack）领域，随着全球电网对构网型（GFM）技术及故障穿越能力要求的提升，该功率模块设计能有效解决逆变器在短路故障下过流保护与电网支撑之间的矛盾。建议研发团队评估该模块在提升...