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重复短路脉冲下平面型、对称及非对称沟槽型SiC MOSFET的退化分析
Degradation Analysis of Planar, Symmetrical and Asymmetrical Trench SiC MOSFETs Under Repetitive Short Circuit Impulses
Renze Yu · Saeed Jahdi · Phil Mellor · Li Liu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
本文分析了平面型、对称及非对称沟槽型SiC MOSFET在300K和450K温度下，经受重复短路脉冲时的可靠性。通过测量静态和动态参数，表征了三种结构的退化模式，并结合TCAD仿真揭示了其内部电热行为及退化机理。
解读: SiC MOSFET是阳光电源组串式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器以及电动汽车充电桩的核心功率器件。随着公司产品向高功率密度、高效率演进，SiC器件的应用日益广泛。本文深入对比了不同沟槽结构在极端短路工况下的退化机理，对阳光电源在功率模块选型、驱动保护电路设计及系统...
通过能量回收缓冲电路和死区时间优化实现超结5kW DC-DC变换器功率级效率超过99%
Achieving Efficiencies Exceeding 99% in a Super-Junction 5-kW DC–DC Converter Power Stage Through the Use of an Energy Recovery Snubber and Dead-Time Optimization
Andrew N. Hopkins · Plamen Proynov · Neville McNeill · Bernard H. Stark 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年9月
本文介绍了一种基于超结（SJ）MOSFET的5kW双向DC-DC变换器功率级，工作电压为400V。SJ MOSFET具有低导通电阻和低开关损耗的优势，但其体二极管的反向恢复特性会影响电压源变换器的性能。本文通过引入能量回收缓冲电路和优化死区时间，有效提升了变换效率，使其超过99%。
解读: 该研究对阳光电源的户用光伏逆变器及储能系统（如ST系列PCS）具有极高的参考价值。在户用储能和组串式逆变器中，DC-DC变换器的效率直接决定了系统的整体能效和散热设计难度。文中提出的能量回收缓冲电路和死区时间优化策略，能够有效降低SJ MOSFET在高频切换下的损耗，有助于进一步缩小产品体积并提升功...
重复应力条件下沟槽型碳化硅MOSFET短路安全工作区的确定
Determination of Short-Circuit Safe Operating Area of Trench SiC MOSFETs Under Repetitive Stress Conditions
Renze Yu · Saeed Jahdi · Phil Mellor · Olayiwola Alatise 等5人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年6月
在本研究中，对对称双沟槽和非对称沟槽碳化硅（SiC）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）在不同短路持续时间（ ${t} {_{\text {sc}}}$ ）和漏源电压（ ${V} {_{\text {ds}}}$ ）下进行了重复短路测量。对碳化硅MOSFET的短路安全工作区（SCSOA）进行了表征。结果表明，在所有测试条件下失效的器件均出现栅源短路故障。失效循环次数与短路能量（ ${E} {_{\text {sc}}}$ ）有关，而短路能量受 ${t} {_{\text {s...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于沟槽型SiC MOSFET短路安全工作区（SCSOA）的研究具有重要的工程应用价值。作为光伏逆变器和储能变流器的核心功率器件，SiC MOSFET的可靠性直接影响系统的安全性和全生命周期成本。 该研究揭示了重复短路应力下器件失效的关键机理，特别是栅源短路失效模式与...