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快速开关功率晶体管的通态电压检测：评估、挑战与先进设计考量
On-State Voltage Sensing of Fast-Switching Power Transistors: Evaluation, Challenges, and Advanced Design Considerations
Mathias C. J. Weiser · Jan Tausk · Ingmar Kallfass · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
快速且准确的通态电压检测对于功率半导体器件的特性表征至关重要。尽管文献中存在多种方法和电路，但由于缺乏统一的评估标准，结果难以横向对比。本文提出了一种综合评估方法，旨在为通态电压检测电路的性能比较提供基准，并探讨了在快速开关环境下实现高精度测量的挑战与设计考量。
解读: 随着阳光电源在光伏逆变器（如组串式SG系列）和储能系统（如PowerTitan）中大规模应用SiC等宽禁带半导体器件，开关频率的提升对器件的通态损耗监测提出了更高要求。本文提出的通态电压检测评估方法，有助于公司研发团队在功率模块设计阶段更精准地评估器件损耗，优化驱动电路保护逻辑（如短路保护），从而提...
一种具有单因素实验能力的GaN HEMT动态导通电阻测量灵活装置
A Flexible Setup for Dynamic On-State Resistance Measurements of GaN HEMTs With One-Factor-at-a-Time Capability
Mathias C. J. Weiser · Viktor Köhnlein · Ingmar Kallfass · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
本文提出了一种用于表征GaN HEMT陷阱效应的测量电路。该电路通过将高压源与负载电流生成分离，实现了极高的灵活性。该装置支持任意脉冲配置，适用于单脉冲及连续脉冲工作模式，能够有效评估GaN器件在实际功率变换过程中的动态导通电阻特性。
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高功率密度要求的提升，GaN器件的应用前景广阔。该研究提出的动态导通电阻测量方法，能够精准评估GaN器件在高速开关过程中的损耗与陷阱效应，对于优化逆变器及充电桩的功率模块设计、提升整机效率具有重要参考价值。建议研发团队将其引入功率器件选型测试流程，以应...
快速开关功率晶体管导通电压检测：评估、挑战与先进设计考虑
On-State Voltage Sensing of Fast-Switching Power Transistors: Evaluation, Challenges, and Advanced Design Considerations
Mathias C. J. Weiser · Jan Tausk · Ingmar Kallfass · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
快速准确地感测导通状态电压是功率半导体器件特性表征的重要组成部分。虽然文献中有许多不同的方法和电路，但结果往往难以比较，这阻碍了评估过程。为了能够与其他电路进行明确的比较，本文提出了一种全面的评估方法，用于评估和比较导通状态电压测量电路。此外，还提出了两种定制的钳位电路，并使用所开发的基准测试方案对其进行了评估。这两种电路的 3 分贝频率分别达到 54.6 MHz 和 250.9 MHz，平均响应时间分别为 41.1 ns 和 23.1 ns，可用于 1200 V 功率器件的特性表征。
解读: 从阳光电源的业务角度来看，这项关于功率晶体管导通态电压快速精确感测技术具有重要的战略意义。作为光伏逆变器和储能系统的核心企业，我们的产品性能很大程度上取决于功率半导体器件的精确表征和可靠运行。 该论文提出的先进钳位电路能够实现高达250.9 MHz的3-dB频率和23.1纳秒的平均响应时间，这对于...