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SiC MOSFET用于降低开关损耗的动态dv/dt控制策略
Dynamic dv/dt Control Strategy of SiC MOSFET for Switching Loss Reduction in the Operational Power Range
Zebing Wu · Huaping Jiang · Zhenhong Zheng · Xiaowei Qi 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
针对碳化硅（SiC）MOSFET，高dv/dt虽能降低开关损耗，但会引发严重的电磁干扰。本文指出dv/dt随负载电流减小而降低，并提出了一种动态dv/dt控制策略。通过在全工作范围内将dv/dt维持在最大可接受水平，有效降低了开关损耗，并验证了该策略的有效性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心功率变换技术。随着公司组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统向高功率密度、高效率方向演进，SiC MOSFET的应用日益广泛。动态dv/dt控制策略能有效平衡开关损耗与EMI性能，对于优化逆变器及PCS的散热设计、缩小磁性元件体积具有重要价值。...
提升混合电网换相换流器中反向阻断IGCT的dv/dt抗扰度
Improving dv/dt Immunity of Reverse Blocking IGCT for Hybrid Line-Commutated Converter
Chunpin Ren · Jianhong Pan · Jiapeng Liu · Zongze Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
本文针对集成门极换流晶闸管（IGCT）在混合电网换相换流器（H-LCC）中易受dv/dt诱导误导通的问题，深入揭示了其触发机理。通过优化器件特性与驱动控制，旨在提升IGCT在复杂拓扑中的dv/dt抗扰度，从而降低换流失败概率，提高电力电子系统的运行可靠性。
解读: 该研究聚焦于高压大功率电力电子器件的抗干扰能力，虽IGCT主要应用于超高压直流输电领域，但其对dv/dt抗扰度的研究方法对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能变流器（如PowerTitan系列）中的功率模块选型与驱动电路设计具有参考价值。随着光伏与储能系统向更高电压等级发展，功率器件在快速开关过程中...
基于dv/dt检测的中压SiC MOSFET短路保护
Dv/dt Sensing-Based Short-Circuit Protection for Medium-Voltage SiC mosfets
Zhehui Guo · Hui Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
本文提出了一种针对中压SiC MOSFET的新型短路保护（SCP）方法。该方法利用SiC MOSFET在预定时间间隔内的开通dv/dt来监测短路故障。与传统的检测电流/电压幅值的方法不同，所提出的dv/dt检测和保护时序能够实现极快的故障响应速度，并增强了系统的可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有重要价值。随着公司在光伏逆变器和储能系统（如PowerTitan、ST系列PCS）中加速引入SiC功率器件以提升功率密度和效率，短路保护的响应速度直接决定了系统的可靠性。传统的去饱和检测在SiC高频应用中存在响应滞后问题，而基于dv/dt的检测方案能显著缩短故障切除时...
基于数据手册的SiC MOSFET开关损耗、开通/关断过电压、di/dt及dv/dt预测方法
Datasheet Driven Switching Loss, Turn-ON/OFF Overvoltage, di/dt, and dv/dt Prediction Method for SiC MOSFET
Cheng Qian · Zhiqiang Wang · Guoqing Xin · Xiaojie Shi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
本文提出了一种基于器件数据手册的SiC MOSFET开关损耗、开通/关断过电压、di/dt及dv/dt的快速解析预测方法。通过电荷守恒和磁通守恒原理简化开关过程分析，建立了相应的解析方程，为电力电子变换器的设计与优化提供了高效的理论支撑。
解读: 该研究对阳光电源的核心业务至关重要。随着SiC MOSFET在组串式光伏逆变器（如SG系列）和储能变流器（如PowerTitan系列）中的广泛应用，高频化带来的开关损耗和EMI问题日益突出。本文提出的解析预测方法，能够帮助研发团队在产品设计初期快速评估SiC器件的动态性能，无需繁琐的仿真即可优化驱动...
用于电感式电能传输的E类半波零dv/dt整流器
Class-E Half-Wave Zero dv/dt Rectifiers for Inductive Power Transfer
George Kkelis · David C. Yates · Paul D. Mitcheson · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年11月
本文分析并比较了用于多MHz电感式电能传输（IPT）系统的候选E类半波零dv/dt整流拓扑。此外，首次分析了一种结合了现有E类半波零dv/dt整流器优势的混合E类拓扑。分析表明，该混合整流器在多MHz应用中具有显著优势。
解读: 该文献探讨的多MHz高频功率变换技术主要应用于无线电能传输（IPT）领域。虽然阳光电源目前的核心业务（光伏逆变器、储能系统、充电桩）主要集中在kHz级别的功率变换，但随着电动汽车无线充电技术的发展，该类高频拓扑研究可作为公司在未来无线充电桩产品线的前瞻性技术储备。建议关注其在降低开关损耗和提升功率密...
面向多种宽禁带应用、具有超高dV/dt抗扰度的亚纳秒级电平转换器设计技术
Design Techniques of Sub-ns Level Shifters With Ultrahigh dV/dt Immunity for Various Wide-Bandgap Applications
Jianwen Cao · Ze-kun Zhou · Zhuo Wang · He Tang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
在高频栅极驱动器中，宽禁带半导体器件会产生极高的dV/dt噪声。本文提出了一种具有超高dV/dt抗扰度的亚纳秒级延迟电平转换器设计技术，旨在解决不同电压域之间的信号转换难题，提升高频功率变换系统的可靠性与控制精度。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务至关重要。随着SiC和GaN器件在组串式光伏逆变器（如SG系列）及储能变流器（如PowerTitan系列）中的广泛应用，开关频率不断提升，高dV/dt带来的共模噪声干扰成为驱动电路设计的瓶颈。该亚纳秒级电平转换技术能显著提升驱动信号的抗干扰能力，降低开关损耗，有助于进一步缩...
一种用于抑制SiC基调速驱动器电机端子过电压的主动dv/dt滤波器
An Active dv/dt Filter to Combat Motor Terminal Overvoltage in SiC-Based Adjustable Speed Drives
Wenzhi Zhou · Xibo Yuan · Zhaobo Zhang · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年6月
在基于碳化硅（SiC）的调速驱动系统中，快速开关电压脉冲会使电力电缆表现得像传输线一样，导致电机端子处出现严重的过电压。本文提出一种有源 $dv/dt$ 滤波器，用于缓解基于碳化硅的电机驱动系统中因反射波现象引起的电机端子过电压问题。该有源 $dv/dt$ 滤波器由一个 T 型逆变器和一个电感 - 电容（LC）无源滤波器组成，其中 T 型逆变器产生准三电平（Q3L）脉冲宽度调制（PWM）电压，以主动调节供给调速驱动系统的电压的 $dv/dt$。本文对有源 $dv/dt$ 滤波器的运行机制进行了数...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的主动dv/dt滤波技术对我们在SiC功率器件应用领域具有重要参考价值。随着公司在光伏逆变器和储能变流器产品中广泛采用碳化硅器件以提升效率和功率密度，快速开关带来的电机端过电压问题同样困扰着我们的变频驱动类产品线。 该技术方案通过T型逆变器与LC滤波器的组合，主...
利用去饱和保护电路在不增加dv/dt的情况下降低10 kV SiC MOSFET的开通损耗
Turn-on Switching Loss Reduction for 10 kV SiC mosfets Without Increasing dv/dt Using Desat Protection Circuits
Ruirui Chen · Fred Wang · Hua Bai · Leon M. Tolbert · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
得益于10 kV SiC MOSFET的快速开关能力，中压（MV）功率变换器可显著降低功率损耗。然而，其高dv/dt也给中压变换器设计带来挑战。本文提出了一种简单方法，在不增加dv/dt的前提下降低10 kV SiC MOSFET的开通损耗，该方法利用了广泛使用的去饱和保护电路。
解读: 随着阳光电源在储能系统（如PowerTitan系列）及中压光伏并网领域对高压功率器件需求的增长，10 kV SiC MOSFET的应用潜力巨大。该技术通过优化去饱和保护电路平衡了开关损耗与dv/dt，有助于提升高压变换器的效率并降低电磁干扰（EMI）设计难度。建议研发团队关注该电路拓扑在兆瓦级储能变...
Class DE电压驱动型低dv/dt整流器
Class DE Voltage Driven Low dv/dt Rectifier
Yutaro Minami · Hirotaka Koizumi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年2月
本文提出并分析了一种用于二极管导通占空比的Class DE电压驱动型低dv/dt整流器。该拓扑具有二极管电压应力低、可实现软开关的优势，从而显著降低开关损耗。文中推导了二极管和电容波形的数学方程。
解读: 该研究提出的Class DE整流拓扑通过降低dv/dt和实现软开关，旨在提升功率变换效率并降低器件应力。对于阳光电源而言，该技术可作为前瞻性储备，特别是在高频化、小型化的户用光伏逆变器或充电桩功率模块设计中具有潜在应用价值。低dv/dt特性有助于降低电磁干扰（EMI），从而简化滤波器设计，提升系统功...
基于GaN的全桥逆变器控制电路高dv/dt噪声建模与抑制
High dv/dt Noise Modeling and Reduction on Control Circuits of GaN-Based Full Bridge Inverters
Wuji Meng · Fanghua Zhang · Zirui Fu · Guangdong Dong · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年12月
宽禁带半导体器件凭借优异特性实现了更高的开关频率与速度，但超快开关过程导致电力电子系统中产生严重的高dv/dt噪声。该噪声通过电容耦合干扰栅极驱动器及控制电路，影响系统稳定性。本文针对GaN基全桥逆变器，研究了高dv/dt诱导的共模噪声建模及抑制方法。
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功率密度要求的不断提升，GaN等宽禁带半导体器件的应用成为技术演进的关键。本文研究的高dv/dt噪声抑制技术，对于提升公司新一代高频化、小型化逆变器及充电桩产品的电磁兼容性（EMC）设计至关重要。通过优化控制电路的布局与抗干扰设计，可以有效降低高频开关...
一种用于SiC器件中功率电压源电机驱动变换器的超低损耗无电感dv/dt滤波器概念
An Ultralow Loss Inductorless dv/dt Filter Concept for Medium-Power Voltage Source Motor Drive Converters With SiC Devices
Erik Velander · Georg Bohlin · Asa Sandberg · Thomas Wiik 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年7月
本文提出了一种针对100kW至1MW SiC功率变换器的新型dv/dt滤波器。该方案利用功率器件与变换器输出之间的杂散电感，结合小型RC链路实现滤波，从而避免了体积大、损耗高且昂贵的滤波电感，有效降低了输出dv/dt。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及储能PCS产品线具有重要参考价值。随着SiC器件在高性能逆变器中的普及，高dv/dt带来的电磁干扰及电机绝缘应力问题日益突出。传统的电感式滤波器体积大且损耗高，该无电感方案通过优化杂散电感与RC链路，能显著提升功率密度并降低系统损耗。建议研发团队在PowerTitan...
用于氮化镓晶体管闭环dv/dt控制的CMOS有源栅极驱动器
CMOS Active Gate Driver for Closed-Loop dv/dt Control of GaN Transistors
Plinio Bau · Marc Cousineau · Bernardo Cougo · Frédéric Richardeau 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
本文介绍了一种全集成CMOS有源栅极驱动器（AGD），旨在控制48V和400V应用中GaN晶体管的高dv/dt。通过提出一种创新技术，该方案在降低高频频谱发射的同时，相比传统方案显著减少了开关损耗。
解读: 随着阳光电源在电动汽车充电桩及高功率密度光伏逆变器中对GaN器件的应用探索，该技术具有重要参考价值。GaN的高开关速度虽能提升效率，但带来的EMI和dv/dt应力是系统设计的难点。本文提出的闭环有源栅极驱动技术，能够平衡开关损耗与电磁兼容性，有助于优化公司下一代高频化充电桩及小型化组串式逆变器的功率...
高dV/dt下重复开关应力中功率LDMOS器件的热载流子加速退化
High [dV/dt] Accelerated Hot Carrier-Induced Degradation in Power LDMOS Devices Under Repetitive Switching Stress
Qianwen Guo · Fang Liu · Ke Zhou · Xingcong Chen 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年6月
本文通过实验研究了动态漏极应力条件下，n 型横向双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管（n - LDMOS）的漏极侧压摆率 [dV/dt] 增强型热载流子注入（HCI）效应。设计了利用脉冲 I - V 技术的快速测量系统，以产生该器件可调的 [dV/dt] 速率。通过脉冲宽度调制（PWM）技术解耦了热电子注入和热空穴注入所导致的退化特性。测量得到的阈值电压（ ${V} _{\text {TH}}$ ）漂移结果与 TCAD 仿真结果共同表明，负的 [dV/dt] 会加剧 LDMOS 中 HCI 引起的...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于功率LDMOS器件在动态开关应力下热载流子退化机制的研究具有重要的工程应用价值。LDMOS作为光伏逆变器和储能变流器中广泛使用的功率半导体器件，其可靠性直接影响系统的长期稳定性和LCOE（平准化度电成本）。 该研究揭示的关键发现对我们的产品设计具有直接指导意义：负...
串联SiC MOSFET有源钳位拓扑分析及灵活DV/DT控制
Analysis and Flexible DV/DT Control of an Active Clamping Topology for Series-Connected SiC MOSFETs
Fan Zhang · Yuze Zheng · Xuan Zhang · Xu Yang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
本文针对串联SiC MOSFET在构建中压变换器时面临的电压不均及高dv/dt问题，提出了一种有源钳位拓扑及相应的dv/dt控制方法，旨在实现高效率与高可靠性的功率转换。
解读: 该技术对阳光电源的中压光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要价值。随着系统电压等级向1500V甚至更高演进，SiC器件的串联应用是提升功率密度和效率的关键路径。该有源钳位技术能有效解决串联器件的电压应力不均及EMI问题，有助于优化逆变器及PCS的功率模块设计，提升系统在高压工...
1.2-kV MOS-双极型器件的关断dV/dt可控性
Turn-OFF dV/dt Controllability in 1.2-kV MOS-Bipolar Devices
Peng Luo · Sankara Narayanan Ekkanath Madathil · Shin-Ichi Nishizawa · Wataru Saito · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
关断dV/dt可控性是IGBT在电力电子应用中实现灵活设计的关键特性。本文探讨了关断瞬态过程中动态雪崩（DA）现象对IGBT关断损耗、dV/dt可控性及安全工作区（SOA）的影响，旨在明确DA效应的物理机制，为优化高压功率器件性能提供理论支撑。
解读: 该研究直接关联阳光电源核心产品线（光伏逆变器、储能PCS及风电变流器）中功率模块的选型与驱动设计。1.2kV IGBT是公司组串式逆变器和PowerTitan储能系统的核心器件。通过深入理解动态雪崩（DA）对dV/dt的影响，研发团队可优化驱动电路设计，在保证电磁兼容性（EMC）的同时，平衡开关损耗...
一种用于SiC电机驱动终端过电压抑制的带阻型dv/dt滤波器
A Band-Stop-Type dv/dt Filter for Terminal Overvoltage Mitigation of SiC Motor Drives
Neng Wang · Zhiqiang Wang · Zicheng Liu · Guoqing Xin 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
针对碳化硅（SiC）电机驱动中高dv/dt引起的电机终端过电压挑战，本文提出了一种基于频域过电压分析的无源dv/dt滤波器。该滤波器采用创新的带阻结构，结合并联R-L-C电路，利用电阻提供阻尼并实现阻抗匹配，有效抑制了过电压现象。
解读: 该技术对阳光电源的SiC应用具有重要参考价值。随着公司在光伏逆变器和储能PCS中加速导入SiC功率器件以提升功率密度和效率，高dv/dt带来的电磁干扰（EMI）和电机/变压器绝缘应力问题日益凸显。该带阻型滤波器设计思路可优化公司高频功率模块的输出滤波方案，特别是在长电缆连接的工商业光伏或储能系统应用...
利用软开关电压变化率(dv/dt)整形技术抑制SiC驱动电机过电压
Mitigation of Motor Overvoltage in SiC-Based Drives Using Soft-Switching Voltage Slew-Rate (dv/dt) Profiling
Wenzhi Zhou · Mohamed Diab · Xibo Yuan · Chen Wei · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
在基于碳化硅(SiC)器件的电机驱动系统中，快速开关转换带来的高电压变化率(dv/dt)会导致反射波现象，从而引起电机过电压，增加绕组绝缘压力并引发电磁干扰(EMI)问题。本文提出了一种软开关电压变化率整形技术，旨在有效缓解上述问题。
解读: 随着阳光电源在光伏逆变器和储能PCS中大规模应用SiC功率模块，高dv/dt带来的EMI和绝缘应力问题日益突出。该技术通过软开关dv/dt整形，可在不牺牲效率的前提下降低电磁干扰，这对提升阳光电源组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器的功率密度和可靠性具有重要参考价值。建议研发团队在下一代...
一种场截止型IGBT开通过程中温度相关的dVCE/dt和dIC/dt模型
A Temperature-Dependent dVCE/dt and dIC/dt Model for Field-Stop IGBT at Turn-on Transient
Peng Xue · Pooya Davari · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
本文提出了一种场截止（FS）型IGBT开通过程中dVCE/dt和dIC/dt的完整解析模型。通过数值仿真，识别了影响FS IGBT开通行为的关键杂散参数及内部物理机制。基于对开通行为的深入理解，该模型为功率器件的开关特性分析提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关联阳光电源核心产品线（光伏逆变器、储能PCS、风电变流器）中功率模块的选型与驱动设计。在组串式和集中式逆变器中，IGBT开通时的dV/dt和dI/dt直接影响EMI性能、开关损耗及电压应力。通过该温度相关模型，研发团队可更精准地优化驱动电路参数，提升PowerTitan等大功率储能系统的...
一种基于Qdesat转移检测且具有鲁棒dv/dt抗扰性的高压SiC MOSFET超快短路保护方案
An Ultrafast Short-Circuit Protection for High-Voltage SiC MOSFETs Based on Qdesat-Transfer Detection With Robust dv/dt Noise Immunity
Qiling Chen · Hong Zhang · Dingkun Ma · Tianshu Yuan 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
本文提出了一种针对高压（>3.3 kV）SiC MOSFET的超快短路保护（SCP）方案。通过引入基于Qdesat转移的传感机制，该方案在面对高dv/dt噪声时表现出极强的抗扰性。该方法利用高dv/dt期间转移的Qdesat间接检测漏源电压降幅，从而判断MOSFET是否处于正常导通状态。
解读: 该技术对于阳光电源的高压功率变换产品至关重要。随着公司在大型地面光伏电站及高压储能系统（如PowerTitan系列）中逐步引入更高电压等级的SiC器件，短路保护的响应速度与抗干扰能力直接决定了系统的可靠性。该方案提出的Qdesat转移检测技术能有效解决高压SiC器件在高频开关下的误触发问题，建议研发...
并联SiC MOSFET模块中减少过冲、振荡及dV/dt产生的可选主动电流平衡技术
Reduced Overshoots, Oscillations, and dV/dt Generation in Parallel Connected SiC MOSFET Modules With Optional Active Current Balancing
Mason Parker · Sebastián Neira · Edward L. Horsley · Stephen Finney 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
碳化硅（SiC）MOSFET相比硅基IGBT具有更高的开关速度和更低的损耗。然而，在并联应用中，其开关振荡、漏源电压过冲及高dV/dt问题限制了其在中高功率变换器中的应用。本文研究了通过主动电流平衡技术来抑制这些负面效应，以提升功率模块的可靠性与性能。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式光伏逆变器、PowerTitan储能系统）具有极高的应用价值。随着公司产品向更高功率密度和更高效率演进，SiC器件已成为主流选择。并联SiC模块带来的电压过冲和EMI问题是研发中的难点，该文提出的主动电流平衡方案可有效降低开关应力，提升系统可靠性。建议研发团队在...
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