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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...
基于驱动电压主动切换的Si/SiC混合器件结温波动平滑控制
Smooth Control of Junction Temperature Fluctuation in Si/SiC Hybrid Devices Based on Active Switching of Gate Voltage
白丹涂春鸣龙柳肖凡肖标 · 电工技术学报 · 2025年8月 · Vol.40
Si/SiC混合器件兼具低成本与低损耗优势，是实现大容量、高可靠性电力电子装备的关键。然而，负载电流变化导致SiC MOSFET结温剧烈波动，限制了器件整体寿命提升。本文分析驱动电压对开关过程及损耗的影响，提出一种基于驱动电压主动切换的结温波动平滑控制策略。该策略在轻载时采用高损耗驱动模式以补偿温升，在重载时采用低损耗模式以抑制温升，显著平滑SiC MOSFET结温波动，减小其与Si IGBT的温差波动幅值。实验结果表明，所提方法可使SiC MOSFET结温波动降低30%以上，与Si IGBT的...
解读: 该研究对阳光电源的SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的功率器件应用具有重要价值。Si/SiC混合器件方案可有效平衡成本与效率,特别适合大功率产品如SG350HX和PowerTitan。通过驱动电压主动切换技术,可显著改善SiC MOSFET的温度稳定性,这对提升产品可靠性和使用寿命具有积极意义。...
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...
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...
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...
包含载流子陷阱影响的高压SiC-MOSFET电路功率损耗预测紧凑模型
Power-Loss Prediction of High-Voltage SiC-mosfet Circuits With Compact Model Including Carrier-Trap Influences
Yuta Tanimoto · Atsushi Saito · Kai Matsuura · Hideyuki Kikuchihara 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年6月
本文旨在阐明载流子陷阱效应对碳化硅（SiC）功率MOSFET电气特性的影响，并将其纳入电路仿真中。重点研究了SiC/SiO2界面缺陷导致的开关特性退化。文章提出了一种考虑陷阱密度的SiC功率MOSFET紧凑模型，用于精确预测高压电路中的功率损耗。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线具有极高价值。随着组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统向更高电压等级和更高功率密度演进，SiC器件已成为提升效率的关键。载流子陷阱导致的长期可靠性退化是影响产品全生命周期性能的核心挑战。建议研发团队将此紧凑模型集成至iSolarCloud智能运...
基于改进开关模型的SiC MOSFET超低关断损耗现象研究
Investigation on Ultralow Turn-off Losses Phenomenon for SiC MOSFETs With Improved Switching Model
Yue Xie · Cai Chen · Yiyang Yan · Zhizhao Huang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
传统SiC MOSFET开关模型在小驱动电阻和小负载电流条件下无法精确预测关断损耗，原因在于未考虑SiC MOSFET在二极管进入续流状态前关闭沟道的特殊情况。本文提出了一种改进的SiC MOSFET关断模型，以解决这一预测偏差问题。
解读: SiC MOSFET是阳光电源组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器实现高功率密度和高效率的核心器件。该研究提出的改进开关模型能更精准地评估器件在轻载及特定驱动条件下的损耗，有助于优化逆变器和PCS的驱动电路设计，提升整机效率。建议研发团队将该模型集成至仿真平台，以优化高...
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...
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...
一种基于数字信号处理的SiC MOSFET短路保护检测电路
A Digital Signal Processing Based Detection Circuit for Short-Circuit Protection of SiC MOSFET
Seungjik Lee · Kihyun Kim · Minseob Shim · Ilku Nam · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
本文提出了一种针对SiC MOSFET的短路检测（SCD）电路。该电路通过数字信号处理技术，利用SiC MOSFET源极寄生电感产生的感应电压进行检测，从而在短路故障下实现更稳定、可靠的关断操作，提高了功率电子系统的安全性。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器中大规模应用SiC MOSFET以提升功率密度和效率，短路保护的可靠性至关重要。SiC器件的高开关速度使得传统模拟检测电路易受噪声干扰，该研究提出的数字信号处理方案能有效提升故障识别的抗干扰能力。建议研发团队在下一代高功率密度逆变器...
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...
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...
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...
一种改善Si/SiC混合开关逆变器效率与SiC MOSFET过流应力权衡的变频电流相关开关策略
A Variable-Frequency Current-Dependent Switching Strategy to Improve Tradeoff Between Efficiency and SiC MOSFET Overcurrent Stress in Si/SiC-Hybrid-Switch-Based Inverters
Zishun Peng · Jun Wang · Zeng Liu · Zongjian Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
针对Si/SiC混合开关在传统开关策略下，SiC MOSFET在重载工况下承受过流应力导致可靠性下降的问题，本文提出了一种变频电流相关开关策略。该方法在不增加额外功率损耗的前提下，有效缓解了SiC MOSFET在栅极延迟期间的过流应力，提升了混合开关系统的可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerStack储能系统具有重要价值。随着公司产品向高功率密度和高效率演进，Si/SiC混合开关技术是平衡成本与性能的关键路径。本文提出的变频策略能有效解决混合开关在重载下的可靠性痛点，延长核心功率模块寿命。建议研发团队在下一代高压组串式逆变器及大功率PCS模块设...
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...
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...
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...
SiC功率MOSFET栅极漏电流监测：一种智能栅极驱动器的估算方法
Monitoring of Gate Leakage Current on SiC Power MOSFETs: An Estimation Method for Smart Gate Drivers
Julien Weckbrodt · Nicolas Ginot · Christophe Batard · Stephane Azzopardi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
碳化硅（SiC）功率器件因其高频、高温特性被广泛应用于电能转换系统。本文针对SiC MOSFET的栅极漏电流监测问题，提出了一种适用于智能栅极驱动器的估算方法，旨在提升SiC器件在电力电子系统中的运行可靠性与状态监测能力。
解读: 该研究直接契合阳光电源在光伏逆变器和储能PCS中对SiC器件的应用趋势。随着PowerTitan系列储能系统及组串式逆变器向更高功率密度和高频化演进，SiC MOSFET的长期可靠性至关重要。该栅极漏电流监测方法可集成至阳光电源的智能栅极驱动电路中，实现对功率模块早期失效的预警，从而提升iSolar...
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...
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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