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功率器件技术 GaN器件 ★ 4.0

增强型GaN p型场效应晶体管中的极化增强电导

Polarization-enhanced conductivity in enhancement-mode GaN p-FET

Hengyuan Qi · Teng Li · Jingjing Yu · Jialin Duan 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

本文报道了一种通过极化工程实现高电导率的增强型GaN p型场效应晶体管。利用AlN/GaN超晶格中的自发和压电极化效应,显著增强了空穴载流子浓度与迁移特性,从而在常关型器件中实现了优异的导通性能。实验结果表明,极化诱导的二维空穴气有效调制了p型沟道电导,提升了器件的电流开关比和阈值电压稳定性。该策略为高性能GaN基互补电路的发展提供了可行路径。

解读: 该GaN p-FET极化增强技术对阳光电源的功率变换产品具有重要价值。通过AlN/GaN超晶格结构提升的载流子特性,可显著改善SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器中GaN器件的导通性能,有助于降低开关损耗。特别是在1500V高压系统中,该技术可提升GaN器件的可靠性和效率。同时,增强型p-FET的...

储能系统技术 储能系统 GaN器件 ★ 4.0

采用有源钝化技术抑制浮动Si衬底诱导背栅效应的900-V p-GaN栅HEMT

900-V active-passivation p-GaN gate HEMT with suppressed floating Si substrate induced back-gating effect

Hao Chang · Junjie Yang · Jingjing Yu · Jiawei Cui · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

本文报道了一种采用有源钝化技术的900-V p-GaN栅高电子迁移率晶体管(HEMT),有效抑制了由浮动Si衬底引起的背栅效应。通过引入深沟槽隔离与介质填充的有源钝化结构,显著降低了漏极对衬底的电场耦合,从而消除背栅导致的阈值电压不稳定性与动态导通电阻退化。器件在高压关断状态下表现出优异的可靠性与稳定性,同时保持良好的开关性能。该设计为高压p-GaN栅HEMT在功率集成应用中的性能优化提供了有效解决方案。

解读: 该900-V p-GaN栅HEMT的有源钝化技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。通过深沟槽隔离抑制背栅效应,解决了GaN器件阈值电压漂移和动态导通电阻退化问题,可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的高频开关电路。900V耐压等级匹配1500V光伏系统和储能系统的母线电压需求,有源钝...

光伏发电技术 ★ 5.0

从第一性原理揭示三元硫族化合物NaBiS2中优异光伏性能的起源

Revealing the origin of promising photovoltaic performance in ternary chalcogenide NaBiS2 from first principles

Nano Energy · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

本文采用第一性原理计算研究了三元硫族化合物NaBiS2的电子结构与光学性质,揭示了其优异光伏性能的微观机制。结果表明,NaBiS2具有直接带隙特征和较强的光吸收能力,导带底与价带顶主要由Bi的6p和S的3p轨道贡献,呈现出弱载流子有效质量与高载流子迁移率特性。此外,材料表现出良好的缺陷容忍性和适中的带隙,有利于实现高开路电压与高光电转换效率。本工作为NaBiS2作为新型光伏材料的应用提供了理论依据。

解读: 该NaBiS2三元硫族化合物的光伏特性研究对阳光电源光伏材料选型具有前瞻参考价值。其直接带隙、强光吸收和高载流子迁移率特性,可为SG系列光伏逆变器的MPPT算法优化提供新型电池材料的I-V特性数据支撑。材料的缺陷容忍性和适中带隙有利于实现高开路电压,这与阳光电源1500V高压系统的技术路线高度契合,...

储能系统技术 SiC器件 深度学习 ★ 5.0

用于设计高储能性能聚合物纳米复合材料的相场模拟物理信息神经网络

Physics-informed neural networks for phase-field simulation in designing high energy storage performance polymer nanocomposites

Qiao Li · Tan Zeng · Hongxiao Yang · Jun Ma 等6人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

本文提出一种基于物理信息神经网络(PINNs)的相场模拟方法,用于高效设计高能量存储性能的聚合物纳米复合材料。该方法融合深度学习与相场模型,通过嵌入控制方程和物理约束,显著提升计算效率并准确预测纳米复合材料中电畴演化与界面效应。结合实验验证,所提模型可优化填料分布与微观结构,实现高储能密度与低损耗。研究为多功能介电材料的设计提供了新范式。

解读: 该物理信息神经网络相场模拟技术对阳光电源储能系统的介电材料设计具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统中,高能量密度电容器是直流母线支撑和滤波的关键器件,该技术可优化聚合物薄膜电容的填料分布与微观结构,提升储能密度并降低介电损耗,直接改善功率密度和系统效率。结合SiC...

储能系统技术 储能系统 ★ 5.0

一种基于级联H桥变换器储能系统的新型容错运行方法以避免过充

A Novel Fault-Tolerant Operation Approach for Cascaded H-Bridge Converter-Based Battery Energy Storage Systems to Avoid Overcharge

Qian Xiao · Haolin Yu · Yu Jin · Hongjie Jia 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年11月

摘要:基于传统基频零序电压(FFZSV)注入的容错运行方法,在低功率因数且子模块(SM)发生故障的情况下会导致功率反转,这使得基于级联 H 桥变流器的电池储能系统(CHB - BESS)存在过充风险。为解决这一问题,本文为 CHB - BESS 提出了一种新型容错运行方法。首先,分析了基于传统 FFZSV 注入方法的功率反转机理和过充风险。在此基础上,根据安全的 FFZSV 注入区域将 CHB - BESS 的运行状态划分为三个阶段,对 FFZSV 进行修正,并在必要时注入负序电流。这样,三相电...

解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看,这项针对级联H桥变换器的容错运行技术具有重要的工程应用价值。级联H桥拓扑是阳光电源中高压储能系统的核心架构之一,其模块化设计在提升系统可靠性的同时,也带来了子模块故障时的功率管理难题。 该论文揭示的关键问题——低功率因数工况下传统零序电压注入方法导致的功率反向和过充...

风电变流技术 宽禁带半导体 ★ 5.0

中压中频变压器绕组内部电压振荡的起因分析与抑制方法

Origin Analysis and Mitigation Method of Voltage Oscillation Occurred Inside the Winding of Medium-Voltage Medium-Frequency Transformer

Yueyin Wang · Wu Chen · Zhan Shen · Xiao Yu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月

中压中频变压器是大功率直流变换器的关键部件。然而,宽禁带半导体的超快开关速度会在中频变压器中引发电压振荡,增加一次绝缘局部放电的风险,并导致永久性击穿。现有研究主要关注端口处发生的电压振荡,但对绕组内部发生的电压振荡了解不足。本文提出了一种计算内部电压振荡的模型。与传统模型相比,该模型简单且首次考虑了铁芯的电能。据此,推导了基于物理原理的解析公式来计算电压振荡。基于该模型,分析了电压振荡、端口电压和变压器结构之间的关系。提出了振荡抑制方法并通过实验进行了验证。

解读: 从阳光电源的业务视角来看,该论文针对中压中频变压器内部电压振荡问题的研究具有重要的战略价值。作为光伏逆变器和储能系统的核心部件,中压中频变压器在阳光电源的大功率直流变换器产品中扮演关键角色,特别是在1500V光伏系统、集中式储能变流器以及新能源并网解决方案中应用广泛。 该研究的核心价值在于解决了宽...

电动汽车驱动 SiC器件 深度学习 ★ 4.0

基于人工神经网络的封装SiC MOSFET短路耐受时间筛选方法

Artificial Neural Network-Based Screening Method for Short-Circuit Withstand Time in Packaged SiC MOSFETs to Enhance Device Consistency

Hengyu Yu · Monikuntala Bhattacharya · Michael Jin · Limeng Shi 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年4月

开发一种有效的方法以提高碳化硅(SiC)金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管(MOSFET)的短路耐受时间(SCWT)均匀性,对于确保电力电子系统中器件的可靠性和一致性至关重要。本文详细分析了由不可避免的工艺偏差导致的短路耐受时间变化,并介绍了一种基于人工神经网络(ANN)技术的新型筛选方法。利用从碳化硅MOSFET中提取的特征参数构建了一个两层隐藏层的人工神经网络模型。训练后的模型能够准确预测通过技术计算机辅助设计(TCAD)模拟的碳化硅MOSFET的短路耐受时间,最大误差小于15%,平均...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于人工神经网络的SiC MOSFET短路耐受时间筛选技术具有重要的工程应用价值。作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商,我们的产品正加速向SiC功率器件转型,以实现更高的功率密度和系统效率。然而,SiC MOSFET的短路耐受时间(SCWT)一致性问题一直是制约大规...

光伏发电技术 SiC器件 工商业光伏 ★ 4.0

基于恒压与脉冲电压的商用碳化硅MOSFET时间相关介质击穿研究

Investigation of Time-Dependent Dielectric Breakdown on Commercial SiC MOSFETs Using Constant-Voltage and Pulse-Voltage

Michael Jin · Hengyu Yu · Monikuntala Bhattacharya · Jiashu Qian 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年8月

本研究在150°C条件下,采用脉冲电压时变介质击穿(PV - TDDB)和恒压时变介质击穿(CV - TDDB)方法,估算了两代商用平面碳化硅(SiC)金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管(MOSFET)的本征栅极氧化物寿命。与传统的恒压时变介质击穿(CV - TDDB)方法相比,所提出的PV - TDDB方法在相同的氧化物电场下预测的寿命显著更长,且估算的寿命更接近实际工作寿命。此外,分析了两种条件下的栅极泄漏电流行为。研究了栅极氧化物中的电荷俘获对栅极泄漏电流和寿命的影响,以及高频栅极电...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项关于SiC MOSFET栅氧化层时间相关介质击穿(TDDB)的研究具有重要的工程应用价值。SiC功率器件是我们光伏逆变器和储能系统中的核心元件,其可靠性直接影响产品的全生命周期性能和市场竞争力。 该研究的核心价值在于提出了脉冲电压TDDB测试方法(PV-TDDB),相...

拓扑与电路 ★ 4.0

基于HZO的铁电存储器在不完全极化状态下的混合恢复策略

Hybrid Recovery Strategy for the Imprint Effect in HZO-based FeRAM Under Incomplete Polarization State

Chenyu Wang · Jiajie Yu · Shuming Guo · Xingcheng Jin 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年8月

基于 HZO 的铁电随机存取存储器(FeRAM)在高速、低功耗应用中常处于不完全极化状态下工作。在此情况下,不完全极化会加剧由印记效应导致的器件退化。本研究提出了一种由高压单极脉冲和低压双极循环组成的混合恢复脉冲序列,以恢复 HZO 器件的保持性能。在脉冲驱动下,实现了氧空位的均匀再分布,且不增加击穿风险。对三维沟槽铁电电容器(3D - trench FeCAPs)的实验表明,通过混合恢复策略,剩余极化恢复率达 92.4%,优于传统双极循环。在 128 Kb 2T2C FeRAM 阵列中的验证显...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于HZO材料的铁电存储器(FeRAM)恢复技术虽然聚焦于存储器领域,但其底层技术原理对我们的核心产品具有重要参考价值。 在光伏逆变器和储能系统中,控制芯片需要在高速、低功耗场景下频繁进行数据读写和状态存储。该论文提出的混合恢复策略解决了不完全极化状态下的印记效应退化...

储能系统技术 多物理场耦合 ★ 5.0

一种基于分数规划的100%可再生能源电-甲醇联产规划模型

A Novel Fractional Programming-based Planning Model for 100% Renewable Poly-generation of Electricity and Methanol

Zhipeng Yu · Yingtian Chi · Jin Lin · Feng Liu 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年6月

与可再生能源发电商签订长期购电协议(PPA)是推动难减排行业脱碳的有效途径。然而,由于可再生能源出力的波动性与间歇性,发电商通常需过度装机以满足固定电量交付承诺,导致大量弃电和成本上升。电转甲醇(P2M)技术通过提供灵活的化学储能与需求,有助于大规模整合可再生能源。本研究提出一种兼顾刚性与柔性负荷的100%可再生能源电-甲醇联产统一规划框架,以最大化内部收益率(IRR)为目标,构建并高效求解混合整数线性分式规划(MILFP)模型。基于实际数据的验证结果表明,该方法显著提升IRR,降低可再生能源弃...

解读: 该分数规划模型对阳光电源PowerTitan储能系统与SG光伏逆变器的协同优化具有重要价值。研究提出的电-甲醇联产框架可启发阳光电源在工业园区场景中,将ST储能变流器与电解制氢/甲醇设备耦合,通过柔性化学负荷消纳光伏弃电,提升IRR指标。其MILFP优化算法可集成至iSolarCloud平台,实现P...

储能系统技术 储能系统 ★ 4.0

环保型气体绝缘变压器中使用C4F7N/氦气混合气体的可行性研究:介电强度与散热性能

Feasibility Study of Using C4F7N/Helium in Eco-Friendly Gas-Insulated Transformer: Dielectric Strength and Heat Dissipation Performance

Han Yang · Han Li · Chengwu Jin · Shizhuo Hu 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年7月

本文提出一种具有良好传热性能的环保型气体绝缘混合物——七氟异丁腈(C4F7N)/氦气,用于气体绝缘变压器(GITs)。通过交流击穿和耐压试验评估其介电强度,通过短路温升试验评价其散热性能。结果表明,C4F7N/氦气在不同比例下具有协同增强的介电性能,其中40% C4F7N/60%氦气的介电强度超过现有GIT中使用的SF6。该混合气体在环保型GIT中运行稳定,绕组平均温升降低20%以上。基于对流散热模型修正的温升计算方法误差控制在±3°C内。研究表明,该混合气体可直接替代SF6,无需调整电压等级或...

解读: 该C4F7N/氦气混合气体绝缘技术对阳光电源大型储能系统具有重要应用价值。在PowerTitan等MW级储能系统中,隔离变压器是关键部件,该混合气体可替代SF6实现环保升级,同时绕组温升降低20%以上,显著提升功率密度和可靠性。对于ST系列储能变流器的输入/输出变压器,该技术可在不改变电压等级和绝缘...

储能系统技术 储能系统 ★ 5.0

由杂散微波能量驱动的智能超构器件:一种屏蔽外部干扰与探测的绿色方法

Smart meta-device powered by stray microwave energies: A green approach to shielding external interference and detection

Yong Jin Zhou · Xiong Bin Wua · Xiao Dong Caia · Hong Xin Xua 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

摘要 保护敏感电子设备免受外部杂散微波的干扰对于多种实际应用至关重要。当前的屏蔽装置,如滤波器和频率选择表面,由于其机制依赖于通过频率选择响应滤除带外信号,因此对带内频率的有害信号仍然脆弱。本研究提出一种由杂散微波能量驱动的智能超构器件,能够在无需外部电源或人工干预的情况下,自主屏蔽外部干扰与探测。该类超构器件集成了可重构的超原子阵列以及感知-供能模块,构成一个感知-供能-反馈闭环系统,从而实现对高功率微波的实时感知,并自动从高透射状态切换至屏蔽或吸收外部有害微波能量的状态。本文研制并表征了一个...

解读: 该自供能电磁屏蔽技术对阳光电源储能系统和充电桩产品具有重要应用价值。ST系列PCS和PowerTitan储能系统在高压变流环节面临电磁干扰风险,该技术可利用杂散微波能量自主实现智能屏蔽,无需外部供电,契合储能系统免维护需求。对于大功率充电站密集部署场景,可保护敏感控制电路免受高功率微波干扰,提升系统...

储能系统技术 储能系统 可靠性分析 ★ 5.0

联合多阶段规划可再生能源、氢储能与氨储能以深度脱碳高比例可再生能源电力系统

Joint Multi-Stage Planning of Renewable Generation, HESS, and AESS for Deeply Decarbonizing Power Systems With High-Penetration Renewables

Zhipeng Yu · Jin Lin · Feng Liu · Jiarong Li 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年12月

针对高比例可再生能源电力系统深度脱碳中面临的跨日间歇性与源荷季节性失衡问题,传统调节能力受限。本文提出引入氢储能系统(HESS)与氨储能系统(AESS)逐步替代火电,构建含碳排放约束的多阶段容量扩展规划模型,采用年际 hourly 数据刻画可再生能源波动特性。结合Dantzig-Wolfe分解的改进列生成法高效求解大规模模型。基于中国实际系统研究表明:所提方法在不同可再生能源渗透率下均能保障高供电可靠性,避免典型场景法在高渗透(≥30%)下的可靠性下降问题;HESS与AESS显著降低脱碳成本,在...

解读: 该研究对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器的长周期储能规划具有重要价值。文章提出的HESS(氢储能)与AESS(氨储能)协同规划方法,为阳光电源拓展季节性储能解决方案提供理论支撑。研究验证的年际hourly数据建模方法可直接应用于iSolarCloud平台的容量配置优化模块,提...

储能系统技术 储能系统 SiC器件 工商业光伏 ★ 4.0

商用1.2-kV SiC沟槽型MOSFET在重复短路应力下的失效与退化分析

Failure and Degradation Analysis of Commercial 1.2-kV SiC Trench MOSFETs Under Repetitive Short-Circuit Stress

Hengyu Yu · Michael Jin · Limeng Shi · Monikuntala Bhattacharya 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年2月

本研究对承受重复短路(RSC)应力的先进商用1.2 kV碳化硅(SiC)沟槽金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的失效机制和退化模式进行了深入分析。对两种商用沟槽MOSFET,即增强型双沟槽MOSFET(RDT - MOS)和非对称沟槽MOSFET(AT - MOS),在最大单次短路(SC)能量的50%、漏源电压为800 V的条件下进行了测试。通过分析漏电流路径确定了失效机制,主要包括介电层的热致破裂以及高温导致的沟槽失效。与单次短路测试中失效主要由热失控驱动不同,重复短路应力下的失效归...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项关于1.2kV SiC沟槽MOSFET在重复短路应力下的失效机制研究具有重要的工程应用价值。SiC功率器件是我们光伏逆变器和储能变流器核心功率拓扑的关键元件,其可靠性直接影响系统的安全性和全生命周期成本。 该研究揭示了两种商用沟槽型SiC MOSFET在重复短路工况下...

电动汽车驱动 GaN器件 ★ 4.0

基于p-GaN栅极HEMT平台的高电流增强型InGaN/GaN p-FET

High-Current E-Mode InGaN/GaN p-FET on p-GaN Gate HEMT Platform

Jingjing Yu · Jin Wei · Junjie Yang · Teng Li 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2024年12月

增强型(E 模式)氮化镓(GaN)p 沟道场效应晶体管(p - FET)的低电流密度对其在互补逻辑(CL)电路中的应用构成了严峻挑战。在这项工作中,在具有 p - 铟镓氮(InGaN)/p - GaN/铝镓氮(AlGaN)/GaN 异质结构的 p - GaN 栅高电子迁移率晶体管(HEMT)平台上展示了一种高电流 E 模式 InGaN/GaN p - FET。所提出的异质结构在 InGaN/GaN 界面引入了净极化电荷,从而增强了二维空穴气(2DHG)。在施加负栅极偏压时,在表面金属 - 绝缘体...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项高电流增强型InGaN/GaN p-FET技术具有重要的战略价值。该技术通过在p-GaN栅极HEMT平台上引入p-InGaN/p-GaN/AlGaN/GaN异质结构,利用极化电荷效应形成增强型二维空穴气(2DHG)通道,成功将p-FET的最大电流密度提升至-20 mA/...

光伏发电技术 ★ 5.0

基于梯级水电主动调节并考虑多输电通道约束的水光互补调度

Hydro-photovoltaic complementary dispatch based on active regulation of cascade hydropower considering multi-transmission channel constraints

Zhipeng Zhao · Zhihui Yu · Yongxi Kang · Jin Wang 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

水电和光伏发电作为中国两大主导的可再生能源,在电力系统中具有显著的互补价值,对实现碳减排和应对气候变化至关重要。然而,大规模光伏并网加剧了负荷波动增大、系统灵活性需求提升以及输电阻塞管理困难等一系列关键问题。为应对上述挑战,本文提出了一种适用于水光互补系统(HPCS)的中短期调度方法,充分利用梯级水电的调节灵活性以及水光之间的互补潜力。首先,构建了一个数学优化模型,以削峰填谷为目标,综合考虑了梯级水电站的水力-电气耦合约束及其在应对光伏出力不确定性时的主动调节约束,旨在优化HPCS的联合运行,利...

解读: 该水光互补调度技术对阳光电源ST储能系统和SG光伏逆变器产品线具有重要应用价值。研究中的主动调节策略可启发我司开发更智能的GFM/GFL控制算法,通过PowerTitan储能系统替代或增强水电灵活性调节功能,应对大规模光伏接入带来的负荷波动。多通道阻塞管理方法可优化iSolarCloud平台的预测性...

控制与算法 DC-DC变换器 DAB ★ 5.0

基于扰动补偿的离散单移相控制策略

Disturbance Compensation-Based Discrete Single-Phase-Shift Control for DAB DC-DC Converter

Jin Sha · Zan Liu · Yu Zhang · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年10月

本文提出了一种基于新型扰动补偿的离散单移相(DCB - DSPS)控制策略,以提高双有源桥(DAB)直流 - 直流变换器的动态性能。在所提出的控制策略中,移相比由两部分组成。第一部分是DAB直流 - 直流变换器在单移相(SPS)调制下的开环移相比 <italic xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">d</i><sub xmlns:mml="http://...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于扰动补偿的离散单相移控制技术对我们的储能系统和光伏逆变器产品具有重要应用价值。DAB双有源桥DC-DC变换器是储能变流器和直流升压环节的核心拓扑,该技术通过创新的控制策略有效解决了传统单相移控制在动态响应和稳态精度方面的固有缺陷。 该技术的核心价值在于其双分量控制...

功率器件技术 SiC器件 工商业光伏 ★ 4.0

商用1.2-kV碳化硅MOSFET烧入技术的分析与优化

Analysis and Optimization of Burn-In Techniques for Screening Commercial 1.2-kV SiC MOSFETs

Limeng Shi · Hengyu Yu · Michael Jin · Jiashu Qian 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年12月

老化测试技术是一种成熟的筛选方法,旨在消除碳化硅(SiC)金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管(MOSFET)栅极氧化物中的早期故障。尽管该技术应用广泛,但优化老化测试技术以提高其效率和可行性仍是一项重大挑战。本研究对经过老化测试后的商用1.2 kV SiC平面MOSFET的性能进行了研究,重点关注阈值电压(<inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org...

解读: 作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商,阳光电源在产品中大量使用1.2kV SiC MOSFET作为核心功率器件。该论文针对SiC MOSFET老化筛选技术的优化研究,对提升我司产品可靠性和降低制造成本具有重要战略意义。 从业务价值角度,该研究直击SiC器件早期失效筛选的核心痛点。传统burn-...

储能系统技术 储能系统 SiC器件 工商业光伏 ★ 4.0

1.2-kV平面栅与沟槽栅SiC MOSFET在体二极管重复脉冲电流应力下的退化研究

Investigation on Degradation of 1.2-kV Planar and Trench SiC MOSFETs Under Repetitive Pulse Current Stress of Body Diode

Hengyu Yu · Michael Jin · Jiashu Qian · Monikuntala Bhattacharya 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月

本文首次通过实验研究了最新商用 1.2 千伏碳化硅(SiC)平面栅、增强型对称沟槽和非对称沟槽结构金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的体二极管可靠性。所提出的测试平台通过重复脉冲电流模式,可在合理的热限制内实现大电流测试。实验结果揭示了大面积 1.2 千伏商用 SiC MOSFET 存在双极退化风险。对退化现象和机制进行了表征与分析,包括由衬底产生的基面位错(BPD)导致的第一象限和第三象限特性退化,以及由制造工艺产生的 BPD 导致的第三象限膝点电压($V_{\text{on}}$)...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项关于1.2kV SiC MOSFET体二极管可靠性的研究具有重要的战略意义。SiC功率器件是我们光伏逆变器和储能变流器的核心部件,其可靠性直接影响系统的长期稳定运行和全生命周期成本。 该研究揭示的双极退化风险对我们的产品设计具有重要警示作用。在实际应用中,逆变器和储能...

储能系统技术 储能系统 GaN器件 ★ 4.0

具有抑制负向阈值电压漂移和增强抗误开启能力的分裂p-GaN栅HEMT

Split-p-GaN Gate HEMT With Suppressed Negative Vth Shift and Enhanced Robustness Against False Turn-On

Yunhong Lao · Jin Wei · Maojun Wang · Jingjing Yu 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年1月

在肖特基型 p - GaN 栅高电子迁移率晶体管(HEMT)的发展过程中,阈值电压($V_{\text {th}}$)不稳定一直是一个突出问题。在高漏源电压($V_{\text {DS}}$)偏置下,浮空 p - GaN 的电位会因栅/漏耦合势垒降低(GDCBL)效应而升高,从而导致明显的负阈值电压($V_{\text {th}}$)漂移。在快速开关操作期间,负阈值电压($V_{\text {th}}$)漂移会严重加剧误开启问题。在这项工作中,提出了一种分裂 p - GaN 栅高电子迁移率晶体管...

解读: 从阳光电源光伏逆变器和储能系统的业务视角来看,该论文提出的分离式p-GaN栅极HEMT技术具有重要的应用价值。GaN功率器件是我们高频、高效率逆变器产品的核心部件,但传统Schottky型p-GaN栅极器件在高压偏置下存在的阈值电压负漂移问题,一直是制约其在高功率密度应用中可靠性的关键瓶颈。 该技...