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基于步进控制红外热成像法的硅超结MOSFET与碳化硅MOSFET单脉冲雪崩失效研究
Single-Pulse Avalanche Failure Investigations of Si-SJ-mosfet and SiC-mosfet by Step-Control Infrared Thermography Method
Siyang Liu · Xin Tong · Jiaxing Wei · Weifeng Sun · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
本文提出了一种步进控制红外热成像方法，用于深入研究Si超结（SJ）MOSFET和SiC MOSFET的单脉冲雪崩失效机理。该方法能够实时观测整个雪崩过程中损伤位置及其演变。研究表明，Si-SJ-MOSFET的雪崩损伤区域会从单元区向外扩展，揭示了不同功率器件在极端工况下的失效特征。
解读: 功率器件是阳光电源逆变器及储能PCS的核心。随着公司在PowerTitan等储能系统及组串式逆变器中大规模应用SiC器件以提升效率和功率密度，器件的可靠性至关重要。该研究提出的红外热成像失效分析方法，可直接应用于公司功率模块的可靠性验证与故障诊断流程，帮助研发团队优化器件选型与驱动保护电路设计，有效...
一种用于非隔离微型逆变器应用的高效率MOSFET无变压器逆变器
A High-Efficiency MOSFET Transformerless Inverter for Nonisolated Microinverter Applications
Baifeng Chen · Bin Gu · Lanhua Zhang · Zaka Ullah Zahid 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年7月
本文针对基于MOSFET的无变压器光伏逆变器，探讨了如何利用超结MOSFET提升效率。文章分析了现有拓扑在体二极管反向恢复风险及导通损耗方面的缺陷，并提出了一种新型高效率拓扑结构，旨在优化微型逆变器在低功率等级下的性能表现。
解读: 该研究聚焦于微型逆变器的高效率拓扑优化，与阳光电源户用光伏产品线高度契合。随着户用市场对高功率密度和高转换效率的需求日益增长，该拓扑中关于抑制体二极管反向恢复及降低导通损耗的策略，可为阳光电源下一代户用组串式逆变器及微逆产品的研发提供技术参考。建议研发团队关注该拓扑在宽禁带半导体（如GaN/SiC）...
10 kV, 100 A 碳化硅MOSFET功率模块评估
Assessment of 10 kV, 100 A Silicon Carbide mosfet Power Modules
Daniel Johannesson · Muhammad Nawaz · Kalle Ilves · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年6月
本文对配备第三代芯片且无外置续流二极管的10 kV SiC MOSFET功率模块进行了全面表征。通过在不同温度下测量静态性能（如IDS-VDS、C-V特性、漏电流及体二极管特性），验证了利用SiC MOSFET体二极管的可行性。
解读: 该研究聚焦于高压SiC功率模块，对阳光电源的未来产品布局具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）演进，高压SiC器件是提升组串式逆变器和PowerTitan系列储能变流器（PCS）功率密度与效率的关键。特别是利用SiC体二极管替代外置二极管的方案，有助于进一步简化电路...
半桥电路中SiC MOSFET的温度相关瞬态分析模型
A Temperature-Dependent Analytical Transient Model of SiC MOSFET in Half-Bridge Circuits
Peng Xue · Pooya Davari · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种SiC MOSFET的温度相关瞬态模型。通过将开关过程划分为四个阶段，详细分析了MOSFET及其体二极管在各阶段的工作特性，并建立了相应的等效电路。研究重点探讨了栅漏电容（Cgd）等参数随温度变化的非线性影响，为功率器件的高精度瞬态仿真提供了理论基础。
解读: 该研究对阳光电源的核心业务至关重要。随着公司在组串式逆变器、PowerTitan储能系统及高压充电桩中大规模应用SiC器件，精确的温度相关瞬态模型能显著提升产品研发阶段的仿真精度，优化驱动电路设计，从而降低开关损耗并提升系统效率。此外，该模型有助于更准确地评估SiC模块在极端工况下的热应力，对提升光...
一种半桥电路中碳化硅MOSFET的温度相关解析瞬态模型
A Temperature-Dependent Analytical Transient Model of SiC MOSFET in Half-Bridge Circuits
Peng Xue · Pooya Davari · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文提出了一种碳化硅（SiC）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）的温度相关瞬态模型。将 SiC MOSFET 的开关瞬态过程分为四个阶段。在每个阶段，对 MOSFET 及其体二极管的工作情况进行分析，并得到相应的等效电路。分析表明，$C_{gd}\times dV_{ds}/dt$ 和 $L_{s}\times dI_{d}/dt$ 引起的负反馈机制、SiC MOSFET 体二极管 N 基区的过剩电荷抽取以及开关瞬态时的动态转移特性是关键的物理特性。同时分析了低端 MOSF...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项SiC MOSFET温度依赖瞬态模型研究具有重要的工程应用价值。作为功率变换核心器件，SiC MOSFET已广泛应用于我司的光伏逆变器、储能变流器等产品中，其开关特性直接影响系统效率、可靠性和功率密度。 该模型的核心价值在于精确刻画了半桥电路中SiC MOSFET的开...
测量探头引入的SiC MOSFET阻抗导向瞬态不稳定性建模
Impedance-Oriented Transient Instability Modeling of SiC mosfet Intruded by Measurement Probes
Zheng Zeng · Xin Zhang · Frede Blaabjerg · Linjing Miao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年2月
由于SiC MOSFET极快的开关速度，其对功率器件、电路布局及测量探头的寄生参数极其敏感。本文旨在揭示测量探头寄生参数对SiC MOSFET瞬态稳定性的影响机制，解决工业应用中因测量引入的不稳定性难题，为高频功率变换器的设计与测试提供理论支撑。
解读: 随着阳光电源在组串式光伏逆变器和PowerTitan等储能系统中大规模应用SiC器件以提升功率密度和效率，高频开关带来的寄生参数敏感性已成为研发测试的重点。本文研究的测量探头干扰机制，直接关系到公司在研发阶段对SiC驱动电路优化及瞬态波形分析的准确性。建议研发团队在进行高频功率模块测试时，需严格评估...
高压芯片级串联SiC MOSFET模块的设计与性能
Design and Performance of High Voltage Chip-Level Series-Connected SiC MOSFET Module
Hai Shang · Lin Liang · Yijian Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
针对中高压应用，本文提出了一种基于平面封装的芯片级串联SiC MOSFET模块。该方案旨在解决单芯片高压SiC MOSFET工艺不成熟导致的高成本问题，以及传统分立器件串联带来的寄生电感大等性能瓶颈，通过芯片级集成优化了高压功率模块的电气性能。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高的战略价值。在光伏逆变器（尤其是大功率组串式及集中式）和储能系统（如PowerTitan系列）向更高电压等级（1500V及以上）演进的过程中，该芯片级串联技术能有效降低系统成本并提升功率密度。通过优化寄生电感，该方案有助于提升高频开关性能，减少开关损耗，从而进一步提...
一种基于电流检测的SiC MOSFET快速过流保护集成电路
A Fast Overcurrent Protection IC for SiC MOSFET Based on Current Detection
Qiang Li · Yuan Yang · Yang Wen · Xue Tian 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文提出了一种针对SiC MOSFET的快速过流保护集成电路（IC）。该方案通过片外电阻感测SiC MOSFET开尔文源极与功率源极之间的电压，从而获取与漏极电流成正比的检测电压。通过比较该检测电压实现快速过流保护，有效提升了SiC器件在高频应用下的安全运行能力。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统中大规模应用SiC MOSFET以提升功率密度和效率，器件的可靠性保护至关重要。SiC器件因其高开关速度，对过流保护的响应时间要求极高。该研究提出的快速过流保护IC方案，能够有效缩短故障响应时间，降低短路应力，对于提升阳光...
MOSFET功率电子模块的直接单喷射射流冷却
Direct Single Impinging Jet Cooling of a mosfet Power Electronic Module
Johannes Jorg · Silvano Taraborrelli · Garikoitz Sarriegui · Rik W. De Doncker 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年5月
本文提出了一种针对MOSFET功率模块的直接液体射流冲击冷却方法。通过在半导体封装上表面安装微型水射流，省去了传统的热扩散装置，直接实现热点区域的散热。该研究探讨了直接冷却技术在提升功率密度和热管理效率方面的潜力。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan储能系统具有重要参考价值。随着功率密度不断提升，传统导热硅脂及散热器方案已接近瓶颈，直接液体冷却技术可有效降低功率模块结温，显著提升器件可靠性与寿命。建议研发团队关注该技术在紧凑型高功率密度模块中的应用，特别是针对大功率储能PCS及高压光伏逆变器，...
考虑任意结电容梯度系数的MOSFET非线性漏源及栅漏电容的E类功率放大器设计
A Class-E Power Amplifier Design Considering MOSFET Nonlinear Drain-to-Source and Nonlinear Gate-to-Drain Capacitances at Any Grading Coefficient
Mohsen Hayati · Sobhan Roshani · Marian K. Kazimierczuk · Hiroo Sekiya · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年11月
本文提出了一种考虑MOSFET非线性栅漏电容和漏源电容的E类功率放大器设计理论。通过引入任意结电容梯度系数，精确描述了MOSFET寄生电容的非线性特征。研究表明，若设计中忽略梯度系数，将导致开关电压波形偏离理想状态，影响变换器效率。
解读: 该研究聚焦于高频开关电路中功率器件寄生参数的精确建模，对阳光电源的户用光伏逆变器及微型逆变器产品具有参考价值。随着逆变器向高功率密度和高开关频率方向发展，精确的非线性电容建模有助于优化软开关（ZVS）设计，降低开关损耗，提升整机效率。建议研发团队在开发下一代基于GaN或SiC的高频变换器时，引入该非...
一种采用专用调制策略的SiC MOSFET与Si IGBT混合模块化多电平变换器
A SiC MOSFET and Si IGBT Hybrid Modular Multilevel Converter With Specialized Modulation Scheme
Tianxiang Yin · Chen Xu · Lei Lin · Kaiyuan Jing · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
本文提出了一种SiC MOSFET与Si IGBT混合的模块化多电平变换器（MMC）拓扑。该方案旨在解决全SiC方案在高功率等级下成本过高及导通损耗较大的问题，通过结合SiC的高频特性与Si IGBT的低成本优势，优化了变换器的整体性能与经济性。
解读: 该混合拓扑对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。在高功率密度应用场景下，全SiC方案成本压力巨大，而混合拓扑通过在子模块中引入SiC器件，可在保持高效率的同时降低系统总成本。建议研发团队关注该调制策略在大型储能变流器（PCS）中的应用，以提升系统在复杂...
考虑转移特性沟道动力学的改进型SiC MOSFET模型
Improved SiC MOSFET Model Considering Channel Dynamics of Transfer Characteristics
Ning Wang · Jianzhong Zhang · Fujin Deng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
本文提出了一种改进的SiC MOSFET模型，能够准确预测其在宽运行范围内的动态特性。该模型综合考虑了温度敏感效应（TSE）、短沟道效应（SCE）及界面态效应，并设计了相应的动态转移特性测试平台以验证模型精度。
解读: SiC MOSFET是阳光电源新一代组串式逆变器、PowerTitan系列储能变流器及高功率密度充电桩的核心功率器件。该模型通过精确刻画TSE和SCE效应，能显著提升阳光电源在产品设计阶段对功率模块热应力和开关损耗的仿真精度，从而优化散热设计与驱动电路参数。建议研发团队将此模型集成至iSolarCl...
用于预测功率模块中SiC MOSFET芯片功率损耗与温度的电热联合仿真
Electrothermal Cosimulation for Predicting the Power Loss and Temperature of SiC MOSFET Dies Assembled in a Power Module
作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 日期未知
本文提出了一种电热联合仿真方法，能够精确复现Buck变换器功率模块中SiC MOSFET芯片的功率损耗与温度。研究重点在于SiC MOSFET体二极管的非理想电流-电压特性，通过电热耦合模型实现了对器件运行状态的准确预测。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务至关重要。随着公司在组串式逆变器、PowerTitan/PowerStack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，精确的电热联合仿真能显著优化功率模块的热设计与可靠性评估。建议研发团队引入该仿真流程，通过多物理场耦合分析，在产品设计阶段精准预测Si...
基于解析模型的MOSFET驱动
缓冲）电路振荡研究
Buket Turan Azizoglu · Haldun Karaca · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年9月
本文提出了一种基于MOSFET数据手册的解析模型，并开发了MATLAB仿真代码，用于分析容性负载下MOSFET驱动电路的输出振荡。研究重点关注高电平到低电平的转换过程，探讨了栅极驱动电阻、PCB布线寄生参数等因素对振荡的影响。
解读: 该研究对于提升阳光电源组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统中的功率模块驱动设计具有重要参考价值。在高速开关应用中，驱动电路的振荡直接影响功率器件（如SiC/IGBT）的开关损耗、电磁兼容性（EMC）及长期可靠性。通过该解析模型，研发团队可在设计阶段快速评估PCB布局寄生参...
研究碳化硅MOSFET与肖特基二极管硬关断开关动态的分析模型
Analytical Model to Study Hard Turn-off Switching Dynamics of SiC mosfet and Schottky Diode Pair
Shamibrota Kishore Roy · Kaushik Basu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
SiC MOSFET的快速开关瞬态可能导致振荡、误导通、器件应力增大及电磁干扰。为优化布局与驱动设计，本文提出了一种能够捕捉SiC MOSFET与SiC肖特基二极管（SBD）硬关断开关动态的分析模型。
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储能系统及风电变流器）具有极高的应用价值。随着公司产品向高功率密度、高效率方向演进，SiC器件已成为主流选择。该分析模型有助于研发团队在设计阶段精确预测开关过程中的电压电流应力，从而优化驱动电路布局，有效抑制电磁干扰（EMI）并...
基于数据手册的碳化硅功率MOSFET紧凑模型
包含第三象限特性
Arman Ur Rashid · Md Maksudul Hossain · Asif Imran Emon · Homer Alan Mantooth · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
本文提出了一种碳化硅（SiC）功率MOSFET仿真模型，在保证第一象限精度的同时，能准确预测静态和动态的第三象限行为。该模型具备非对称第三象限特性，对于同步整流仿真至关重要，且仅需基于数据手册参数即可构建，提升了电力电子系统设计的仿真效率与准确性。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器及PowerTitan、PowerStack等储能系统中全面推进SiC器件的应用，该模型具有极高的工程价值。SiC MOSFET的第三象限特性直接影响同步整流效率及死区时间设置，对提升系统整体转换效率至关重要。该模型通过数据手册驱动，能够显著缩短研发周期，降低仿真与实测的偏...
一种用于缓解SiC MOSFET多芯片功率模块电流不平衡的新型DBC布局
A Novel DBC Layout for Current Imbalance Mitigation in SiC MOSFET Multichip Power Modules
Helong Li · Stig Munk-Nielsen · Szymon Beczkowski · Xiongfei Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年12月
本文提出了一种新型直接覆铜（DBC）布局，旨在解决并联SiC MOSFET多芯片功率模块中的电流不平衡问题。通过优化布局，该设计显著降低了电路失配和电流耦合效应，从而有效提升了并联芯片间的电流分配均匀性，提高了模块的整体性能。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的高功率密度产品线。随着公司在组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器中大规模应用SiC MOSFET，并联芯片的电流均流是提升模块可靠性与效率的关键。该新型DBC布局方案可直接应用于公司自研功率模块的封装设计中，通过优化寄生参数，降低芯片热应力，从...
20kW零电压开关SiC-MOSFET并网逆变器
300kHz开关频率
Ning He · Min Chen · Junxiong Wu · Nan Zhu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年6月
尽管SiC-MOSFET在开关性能上优于传统Si-IGBT，但硬开关下的开关损耗随频率升高而急剧增加，限制了逆变器效率与功率密度的进一步提升。本文提出一种零电压开关（ZVS）空间矢量调制（SVM）技术，旨在解决高频化带来的损耗问题。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及户用储能PCS产品线具有重要参考价值。通过采用ZVS技术结合SiC器件，可显著提升开关频率至300kHz，从而大幅减小磁性元件体积，实现更高功率密度。建议研发团队评估该调制策略在PowerStack等储能变流器中的应用潜力，以优化散热设计并降低整机体积，进一步提升阳光...
实现碳化硅MOSFET的零开关损耗
Achieving Zero Switching Loss in Silicon Carbide MOSFET
Xuan Li · Xu Li · Pengkun Liu · Suxuan Guo 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年12月
由于单极性导电机制，碳化硅（SiC）MOSFET的开关损耗较硅基IGBT显著降低，使其适用于高频应用。然而，开关损耗仍是限制开关频率提升的热瓶颈。本文探讨了实现SiC MOSFET零开关损耗的技术路径，旨在进一步提升电力电子变换器的功率密度与效率。
解读: 该技术对于阳光电源的核心产品线具有极高的战略价值。在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中，SiC器件的广泛应用已是提升效率与功率密度的关键。通过实现零开关损耗，可进一步提高逆变器开关频率，从而减小磁性元件体积，降低整机重量与成本。建议研发团队关注该零损耗...
一种具有温度相关参数的SiC MOSFET非分段PSpice模型
A Non-Segmented PSpice Model of SiC MOSFET With Temperature-Dependent Parameters
Hong Li · Xingran Zhao · Kai Sun · Zhengming Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年5月
本文提出了一种具有温度相关参数的SiC MOSFET非分段PSpice模型，旨在提升模型收敛性及温度特性表现。文中详细介绍了非分段方程及参数提取方法，并通过仿真与实验验证了该模型的有效性。
解读: SiC器件是阳光电源提升光伏逆变器（如组串式逆变器）和储能系统（如PowerTitan系列）功率密度与效率的核心技术。该非分段PSpice模型通过优化收敛性和温度特性，能显著提高研发阶段对SiC功率模块在极端工况下的热行为预测精度。建议研发团队将其集成至iSolarCloud智能运维平台的数字孪生模...
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