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一种基于电热交互与线性模式电流响应的高灵敏度功率MOSFET在线结温提取方法
A High-Sensitive Online Tj Extracting Method Based on Electrothermal Interaction and Linear-Mode Current Response for Power MOSFET Devices
Fengtao Yang · Laili Wang · Xiaoliang She · Zizhen Cheng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
准确的在线结温（Tj）提取对功率MOSFET的可靠性与健康管理至关重要。然而，碳化硅（SiC）功率MOSFET的温度敏感电参数灵敏度较低，限制了提取精度并提高了测量电路的带宽要求。本文提出了一种基于电热交互与线性模式电流响应的高灵敏度在线结温提取方法，有效解决了上述挑战。
解读: 该技术对阳光电源的SiC功率模块应用至关重要。随着公司在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统中大规模应用SiC器件，结温的精确监测直接决定了功率模块的寿命预测与过温保护策略。该方法通过线性模式电流响应提升灵敏度，有助于优化逆变器及PCS的散热设计与热管理算法，从而提升...
脉冲功率应用中SiC MOSFET模块电热耦合行为及安全工作区表征
Characterization of Electro-Thermal Coupling Behaviors and Safe Operating Area of SiC MOSFET Modules in Pulsed Power Applications
Zaojun Ma · Yunqing Pei · Laili Wang · Tongyu Zhang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
随着高温封装技术的发展，SiC MOSFET可在结温超过175°C的环境下运行，为瞬时高电流和剧烈温度波动下的脉冲功率应用提供了解决方案。本文重点研究了SiC MOSFET在脉冲工况下的电热耦合行为，并对其安全工作区（SOA）进行了表征，旨在解决高功率密度下器件可靠性评估的难题。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线（如PowerTitan储能系统、组串式光伏逆变器及风电变流器）具有重要指导意义。随着公司向更高功率密度和更高效率迈进，SiC器件的应用已成为提升产品竞争力的关键。文章提出的电热耦合建模与SOA表征方法，可直接应用于公司研发阶段的功率模块选型与可靠性评估，有助于优化逆变器...
一种适用于串联SiC MOSFET的栅极驱动电路及动态电压均衡控制方法
A Gate Drive Circuit and Dynamic Voltage Balancing Control Method Suitable for Series-Connected SiC mosfets
Chengzi Yang · Yunqing Pei · Yunfei Xu · Fan Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
相比硅基IGBT，碳化硅(SiC) MOSFET在开关速度和热性能上具有显著优势。然而，SiC MOSFET极快的开关速度加剧了由参数不一致引起的动态电压不平衡问题。本文提出了一种新型栅极驱动电路及动态电压均衡控制方法，有效解决了串联SiC MOSFET应用中的电压应力分配难题。
解读: 该技术对阳光电源的高压储能系统（如PowerTitan系列）及大功率组串式逆变器具有重要价值。随着光伏与储能系统向更高直流母线电压（如1500V甚至更高）演进，单管SiC器件耐压受限，串联技术是提升功率密度和效率的关键。该研究提出的动态电压均衡控制方法，可直接应用于阳光电源的高压功率模块设计，提升系...
一种考虑温度相关反向恢复的SiC MOSFET超宽高温范围分析开关损耗模型
An Analytical Switching Loss Model for SiC MOSFET Considering Temperature-Dependent Reverse Recovery Over an Extremely Wide High-Temperature Range
Mengyu Zhu · Yunqing Pei · Fengtao Yang · Zizhen Cheng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
准确的开关损耗预测对研究功率模块在极端高温下的失效机制至关重要。现有SiC MOSFET损耗模型温度范围多低于175°C，无法满足高温应用需求。本研究提出了一种适用于超宽温度范围的SiC MOSFET分析开关损耗模型，通过考虑温度相关的反向恢复特性，提升了高温工况下的损耗预测精度。
解读: 该研究对阳光电源的SiC技术应用具有重要价值。随着PowerTitan系列储能系统及组串式逆变器向更高功率密度和极端环境适应性演进，SiC器件的高温运行特性成为提升系统效率与可靠性的关键。该模型可直接应用于阳光电源的功率模块热设计与损耗评估，优化逆变器在高温环境下的热管理策略，降低因高温导致的失效风...
一种适用于SiC MOSFET的低成本、高性能且易于设计的电流检测电路分析与设计
Analysis and Design of a Low-Cost Well-Performance and Easy-to-Design Current Sensing Circuit Suitable for SiC mosfets
Chengzi Yang · Yunqing Pei · Laili Wang · Longyang Yu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
电流采样电阻（CSR）因成本和集成优势广泛应用于工业领域。然而，在SiC MOSFET等高开关速度器件中，CSR的寄生电感会导致高di/dt下的瞬态电流采样出现严重偏差。本文提出了一种低成本、高性能且易于设计的电流检测电路，有效解决了SiC高频开关带来的采样干扰问题。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器（如SG系列）和储能系统（如PowerTitan）中全面推广SiC MOSFET以提升功率密度和效率，高频开关带来的电流采样噪声已成为制约系统性能的关键瓶颈。该研究提出的低成本采样方案，能够有效抑制SiC高di/dt引起的寄生电感干扰，提升电流环控制精度。建议研发团队在下一...
一种用于4H-SiC MOSFET动态表征及超高结温电力电子变换器开发的紧凑型交错封装方法
Compact-Interleaved Packaging Method of Power Module With Dynamic Characterization of 4H-SiC MOSFET and Development of Power Electronic Converter at Extremely High Junction Temperature
Fengtao Yang · Laili Wang · Hang Kong · Mengyu Zhu 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
本文针对现有封装技术限制SiC器件高温应用的问题，提出了一种新型气密性金属封装方法。该方法通过优化结构实现了4H-SiC MOSFET在超高结温下的动态表征，并成功开发了相应的电力电子变换器，为提升SiC器件在极端高温环境下的可靠性与功率密度提供了技术路径。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。随着公司组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统向更高功率密度和更小体积演进，SiC器件的结温管理成为提升系统效率的关键。该封装方法有助于解决SiC器件在高温高频工况下的寄生参数与散热瓶颈，直接支撑公司下一代高功率密度逆变器及PCS产品...
碳化硅功率MOSFET在25°C至375°C线性模式下的电热相互作用机制：理论分析、实验验证与封装效应
Electrothermal Interaction Mechanism for SiC Power MOSFET in Linear-Mode Operation From 25°C to 375°C: Theoretical Analysis, Experimental Verification and Packaging Effect
Fengtao Yang · Laili Wang · Zizhen Cheng · Mengyu Zhu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
功率器件的高温能力是提升变换器功率密度的有效途径之一。热失控是线性模式下硅基MOSFET高温运行中的常见问题，但在碳化硅（SiC）器件中的表现尚不明确。本文首次系统研究了SiC功率MOSFET在25°C至375°C结温范围内线性模式下的电热相互作用机制，建立了理论模型，并通过半导体物理仿真与实验验证了其有效性。同时分析了封装参数对高温转换性能的影响，提出一种热敏感度控制方法，有望实现高灵敏度结温检测，为高温及超高温SiC应用提供理论依据与设计指导。
解读: 该SiC MOSFET高温电热相互作用机制研究对阳光电源功率器件应用具有重要价值。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中，SiC器件的高温运行能力直接影响系统功率密度和可靠性。研究提出的25-375°C全温域理论模型和热敏感度控制方法，可指导阳光电源优化功率模块设计，避免线性模式下的热失控风险。...