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基于最大恢复电流的P-I-N二极管结温在线监测方法
Online Monitoring Method of P-I-N Diode Temperature Based on Maximum Recovery Current
Kexin Yang · Wensheng Song · Tao Tang · Jian Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
P-i-N二极管是电力电子设备中的关键功率器件，其结温是评估系统可靠性的核心指标。本文提出了一种基于最大恢复电流的P-i-N二极管在线结温监测方法。通过分析最大恢复电流与结温之间的物理关系，实现了在不影响系统正常运行的前提下，对器件热状态的实时监测，为功率模块的寿命预测和热管理提供了有效手段。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（光伏逆变器、储能PCS、风电变流器）具有极高的应用价值。功率模块是上述设备中最易受热应力影响的薄弱环节，通过引入基于最大恢复电流的在线结温监测，可显著提升iSolarCloud平台的故障预警能力，实现从“事后维护”向“状态检修”的转变。建议在PowerTitan等大功率...
电荷载流子寿命定制型高压SiC p-i-n二极管的静态与动态性能及电容辅助开关技术
Static and Dynamic Performance of Charge-Carrier Lifetime-Tailored High-Voltage SiC p-i-n Diodes With Capacitively Assisted Switching
Keijo Jacobs · Mietek Bakowski · Per Ranstad · Hans-Peter Nee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
本文探讨了碳化硅（SiC）功率半导体技术的最新进展。针对高压应用场景，研究了通过定制电荷载流子寿命来优化SiC p-i-n二极管的静态导通与动态开关性能，并引入电容辅助开关技术以提升高功率转换器的效率与可靠性。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心功率半导体选型与模块设计。随着阳光电源在组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统中对高压、高功率密度要求的不断提升，SiC器件的应用已成为降低损耗、缩小体积的关键。通过对SiC p-i-n二极管载流子寿命的定制及电容辅助开关技术的优化，可进一步提升...
考虑自热效应的逆导型IGBT精确SPICE建模
Accurate SPICE Modeling of Reverse-Conducting IGBTs Including Self-Heating Effects
Michele Riccio · Giuseppe De Falco · Paolo Mirone · Luca Maresca 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年4月
本文提出了一种考虑自热效应的逆导型IGBT（RC-IGBT）温度相关紧凑SPICE模型。该模型基于准二维方法，通过将IGBT和p-i-n二极管子电路有机结合，有效模拟了器件内部的相互作用，为电力电子器件的精确仿真提供了物理基础。
解读: 该研究对于阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器）具有极高的应用价值。RC-IGBT作为高功率密度变换器的关键器件，其热特性直接影响系统的可靠性与效率。通过引入该精确SPICE模型，研发团队可在设计阶段更精准地进行多物理场仿真，优化散热...
基于反向恢复下降存储电荷的高压大功率p-i-n二极管结温在线提取方法
Online High-Power p-i-n Diode Junction Temperature Extraction With Reverse Recovery Fall Storage Charge
Haoze Luo · Yuxiang Chen · Wuhua Li · Xiangning He · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年4月
本文提出了一种高压大功率p-i-n二极管结温提取方法。研究发现，反向恢复电流下降时间内的扫出电荷受结温变化影响，可作为一种热敏电参数（TSEP）。该方法利用大功率IGBT模块的特定封装结构，实现了对二极管结温的在线监测。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统）具有极高的应用价值。在高温、高功率密度运行环境下，精确的结温监测是提升功率模块可靠性、实现主动热管理的关键。通过利用反向恢复电荷作为TSEP，无需额外传感器即可实现实时结温感知，有助于优化逆变器...
短时续流下p-i-n二极管反向恢复电压模型
A Voltage Model of p-i-n Diodes at Reverse Recovery Under Short-Time Freewheeling
Yifei Luo · Fei Xiao · Bo Wang · Binli Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
现代电力变换器的高频化和大容量化导致二极管在反向恢复过程中产生高电压尖峰。本文针对短时续流工况下p-i-n二极管的反向恢复特性进行研究，建立了一种电压模型，旨在分析高开关速度下产生的电压峰值，为功率器件的选型与驱动保护提供理论支撑。
解读: 该研究直接关联阳光电源核心产品（如组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan储能变流器）中功率模块的可靠性设计。随着公司产品向更高功率密度和更高开关频率演进，二极管反向恢复产生的电压尖峰是导致功率器件失效和电磁干扰的主要原因。通过该模型，研发团队可更精准地优化驱动电路参数，抑制电压尖峰，从而提升...
基于最大恢复电流di/dt的高功率P-i-N二极管芯片温度在线提取与预测方法
Online High-Power P-i-N Diode Chip Temperature Extraction and Prediction Method With Maximum Recovery Current di/dt
Haoze Luo · Wuhua Li · Xiangning He · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年5月
本文针对高功率转换器中P-i-N二极管结温监测难题，分析了现有热敏电参数（TSEP）方法的局限性。提出了一种利用最大反向恢复电流变化率（di/dt）作为TSEP的新方法，实现了半桥拓扑下二极管芯片温度的在线提取与预测，为提升高功率电力电子设备的可靠性提供了有效手段。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器）具有极高价值。高功率模块的结温监测是提升系统可靠性和功率密度的关键。通过引入di/dt作为TSEP，可在不增加额外传感器的情况下，实现对IGBT模块中二极管的实时健康状态监控，有助于优化i...
重离子辐照下SiC MOSFET中单粒子泄漏电流II的微观结构损伤
Microstructure Damage for Single-Event Leakage Current II in SiC MOSFETs Induced by Heavy Ion
Leshan Qiu · Yun Bai · Jieqin Ding · Zewei Dong 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年4月
本文研究了181Ta重离子辐照下硅碳化物（SiC）MOSFET中单粒子泄漏电流II（SELC II）退化相关的电学特性及微观结构损伤。在1200 V器件中，当漏极偏压介于450至600 V时观察到SELC II退化现象。辐照后施加漏极偏压，发现两条独立的漏电流路径，其中漏源漏电路径在超过特定电压阈值后出现，且与栅氧损伤无关。辐照前后SiC MOSFET与p-i-n二极管表现出相似电学行为，表明p-n结在SELC II退化中起关键作用。高分辨率透射电镜首次揭示SELC II引起的微结构损伤（包括空...
解读: 该研究揭示SiC MOSFET单粒子泄漏电流的微观损伤机理，对阳光电源功率器件可靠性设计具有重要价值。在ST储能变流器和SG光伏逆变器中，SiC MOSFET工作于高压大功率场景，研究发现的450-600V电压窗口SELC II退化现象及P阱/N外延层界面损伤机制，可指导器件选型时的耐压裕量设计和失...
具有雪崩能力和10 A以上导通电流的1200 V全垂直硅基氮化镓p-i-n二极管
1200-V Fully Vertical GaN-on-Silicon p-i-n Diodes With Avalanche Capability and High On-State Current Above 10 A
Youssef Hamdaoui · Sondre Michler · Adrien Bidaud · Katir Ziouche 等5人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年11月
我们报道了击穿电压（BV）超过 1200 V 的全垂直氮化镓（GaN）-硅（Si）p-i-n 二极管。温度依赖性测量表明其具有雪崩击穿能力，这反映了高质量的加工工艺和外延生长。所制备的垂直 p-i-n 二极管的导通态特性显示，阳极直径较小时导通电阻为 0.48 mΩ·cm²，阳极直径较大（即 1 mm）时导通电阻为 1.7 mΩ·cm²。导通电阻的增加归因于散热问题。尽管如此，由于采用了优化工艺，包括作为边缘终端的深台面刻蚀以及通过聚酰亚胺钝化实现的背面厚铜层散热片（增强了薄膜的机械鲁棒性），大...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项1200V全垂直GaN-on-Si p-i-n二极管技术具有重要的战略价值。该技术实现了超过1200V的软击穿电压和10A以上的大电流承载能力，这些参数恰好契合我们光伏逆变器和储能变流器的核心应用场景。 在技术价值方面，该器件展现的0.48-1.7 mΩ·cm²导通电...
超高压4H-SiC门极可关断晶闸管与绝缘栅双极型晶体管在高功率应用中的评估
Evaluation of Ultrahigh-Voltage 4H-SiC Gate Turn-OFF Thyristors and Insulated-Gate Bipolar Transistors for High-Power Applications
Daniel Johannesson · Muhammad Nawaz · Staffan Norrga · Hans-Peter Nee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
本文利用计算机辅助设计模型，评估了20-50 kV超高压4H-SiC P-i-N二极管、IGBT及GTO晶闸管的静态与动态性能。研究重点分析了在超高压应用场景下，这些宽禁带半导体器件的导通压降及开关特性，为高功率电力电子系统的设计提供了理论依据。
解读: 该研究探讨的20-50kV超高压SiC器件目前主要应用于超高压直流输电或特种工业电源领域，超出了阳光电源现有光伏逆变器（最高1500V）及储能系统（PowerTitan系列等）的电压等级需求。然而，随着宽禁带半导体技术的演进，SiC在高压领域的性能优势显著。建议研发团队持续关注超高压SiC器件的损耗...
高功率X波段单片GaAs p-i-n平衡限幅器
High Power X-Band Monolithic GaAs p-i-n Balanced Limiter
Shifeng Li · Leiyang Wang · Bang Wu · Dingyi Guo 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
本文介绍了一种采用GaAs p-i-n技术制造的40W X波段单片平衡限幅器，尺寸为2.5mm×2.0mm。为提升功率处理能力，研究采用了圆角矩形p-i-n二极管、加宽交叉线的Lange耦合器、优化厚度的I层以及优化的隔离终端电阻等设计。
解读: 该文章研究的GaAs p-i-n器件主要应用于高频射频（RF）领域，与阳光电源目前核心的光伏逆变器、储能PCS及风电变流器等电力电子功率变换业务关联度较低。虽然该研究涉及功率器件的散热优化与高功率密度设计思路，对电力电子器件的可靠性设计有一定参考价值，但GaAs材料在工业级电力变换领域应用受限。建议...