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GaN HEMT短路测试平台搭建与特性分析
Short Circuits in GaN HEMTs: Test Bench Setup and Characterization
Javier Galindos · Diego Serrano · Jaume Roig-Guitart · Miroslav Vasic · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
本文介绍了一种用于表征氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT）在短路事件下的失效机理及退化指标的测试平台。理解该技术的失效模式对于提升功率变换器的可靠性至关重要，特别是在高可靠性应用场景中，短路事件是导致器件失效的主要原因之一。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能产品中对功率密度要求的不断提高，GaN器件的应用潜力巨大。本文提出的短路失效机理研究及测试平台搭建方法，对于公司研发部门评估GaN器件在极端工况下的鲁棒性具有重要参考价值。建议在后续的组串式逆变器及户用储能PCS研发中，引入此类高频、高可靠性测试手段，以优化驱...
硬开关工况下共源共栅结构超结MOSFET的评估
Evaluation of Superjunction MOSFETs in Cascode Configuration for Hard-Switching Operation
Juan Rodriguez · Jaume Roig · Alberto Rodriguez · Diego G. Lamar 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年8月
本文评估了采用低压硅MOSFET与超结MOSFET构成的共源共栅（Cascode）结构。该结构结合了共源共栅配置的优异开关性能与硅基技术在鲁棒性、成熟度及低成本方面的优势。研究旨在解释并验证该结构如何有效降低超结MOSFET在硬开关工况下的开关损耗。
解读: 该技术对阳光电源的组串式光伏逆变器及储能变流器（PCS）具有重要参考价值。在追求高功率密度和高效率的背景下，硬开关损耗是限制开关频率提升的关键。通过采用Cascode结构，可以在不完全依赖昂贵SiC/GaN器件的前提下，利用成熟的硅基超结MOSFET实现更优的开关特性，从而降低散热压力并提升整机效率...
一种基于SenseHEMT的GaN功率HEMT集成过流保护电路
An Integrated GaN Overcurrent Protection Circuit for Power HEMTs Using SenseHEMT
Wan Lin Jiang · Samantha Kadee Murray · Mohammad Shawkat Zaman · Herbert De Vleeschouwer 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
GaN功率高电子迁移率晶体管（HEMT）具有极快的开关速度，但过流耐受能力较弱，要求过流保护（OCP）电路响应时间小于0.5微秒。得益于高压GaN集成平台的发展，将数字和模拟电路与GaN功率器件单片集成成为可能。本文提出了一种基于SenseHEMT的集成化过流保护方案，旨在提升GaN器件在高速开关应用中的可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及小型化储能产品线具有重要参考价值。随着GaN器件在高效、高频化逆变器中的应用普及，其脆弱的短路耐受能力是制约可靠性的核心瓶颈。本文提出的集成化OCP方案能够实现亚微秒级快速响应，有助于提升阳光电源下一代高功率密度逆变器及微型逆变器的系统安全性。建议研发团队关注GaN...
通过共源共栅配置改善超结MOSFET的第三象限运行
Improving the Third Quadrant Operation of Superjunction MOSFETs by Using the Cascode Configuration
Juan Rodriguez · Diego G. Lamar · Jaume Roig · Alberto Rodriguez 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年3月
本文通过解析模型和实验数据，深入研究了高压超结MOSFET（SJ-FET）在与低压硅MOSFET组成的共源共栅配置（CC）下的第三象限行为。通过评估反向恢复时间（tRR）和反向恢复峰值电流等指标，对比了SJ-CC与独立SJ-FET的第三象限动态特性。
解读: 该研究对于提升阳光电源组串式逆变器及储能变流器（PCS）的效率具有重要参考价值。在光伏逆变器和PowerTitan等储能系统中，功率模块的开关损耗和反向恢复特性直接影响整机效率与温升。通过采用共源共栅（Cascode）配置优化超结MOSFET的第三象限特性，可以有效降低死区时间损耗，提升高频化设计下...
考虑电容非线性与位移电流的超结MOSFET直流-直流变换器开关损耗分析模型
Analytical Switching Loss Model for Superjunction MOSFET With Capacitive Nonlinearities and Displacement Currents for DC–DC Power Converters
Ignacio Castro · Jaume Roig · Ratmir Gelagaev · Basil Vlachakis 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年3月
本文提出了一种新的解析模型，用于预测高压硅基超结MOSFET在硬开关工作条件下的功率损耗和波形。该模型基于半导体数据手册参数及PCB寄生参数，并引入了考虑强非线性电容和位移电流的创新特性，提高了损耗计算的准确性。
解读: 该研究对于阳光电源的核心产品线（如组串式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器及DC-DC变换模块）具有极高的应用价值。在追求高功率密度和高效率的趋势下，准确建模超结MOSFET的开关损耗是优化逆变器及PCS拓扑设计的关键。通过该模型，研发团队可更精准地评估器件在硬开关工况...
SiC MOSFET中动态开关应力的解耦效应
Decoupling Effects for Dynamic Switching Stress in SiC MOSFETs
Alexis A. Gómez · Juan R. García-Meré · Alberto Rodríguez · Juan Rodríguez 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月
本研究依据行业准则，对经过各种动态测试的碳化硅（SiC）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）的阈值电压（Vth）退化情况进行了对比分析。为确保对比的公平性，采用了定制的实验装置。观察到的退化结果显示，其会因是否施加高电压、驱动条件或开关事件的发生情况而有所不同。通过有限元方法（FEM）模拟和寄生电容分析，对实验观察结果进行了全面解释。此外，本研究还提出了一个概念框架和方法，可通过简化的退化测试程序来模拟高压老化效应。
解读: 该SiC MOSFET动态应力解耦研究对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的功率器件设计具有重要指导意义。研究揭示的高频开关下热-电场耦合导致Vth退化机制，可直接应用于PowerTitan大型储能系统中SiC模块的热管理优化和开关频率设计。通过解耦分析电场应力与热应力的独立影响，可改进...