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一种降低开关器件电压应力的改进型三相Buck整流器
An Improved Three-Phase Buck Rectifier With Low Voltage Stress on Switching Devices
Qiang Chen · Jianping Xu · Fei Zeng · Rui Huang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
本文提出了一种降低开关器件电压应力的改进型三相Buck整流器。传统三相Buck整流器中，MOSFET的电压应力高于输入相电压幅值，而该改进拓扑有效降低了电压应力，从而提升了系统的可靠性与效率。
解读: 该拓扑通过降低开关器件的电压应力，允许选用更低额定电压的MOSFET，从而降低导通损耗并提升系统整体效率。这对阳光电源的组串式逆变器及储能变流器（PCS）产品线具有重要参考价值，特别是在高压直流输入场景下，有助于优化功率模块设计，提升功率密度。建议研发团队评估该拓扑在工业电源及储能系统前端整流环节的...
用于并联SiC MOSFET单相DC-AC转换的混合模式自适应零电压开关
Hybrid-Mode Adaptive Zero-Voltage Switching for Single-Phase DC–AC Conversion With Paralleled SiC MOSFETs
Yunlei Jiang · Yanfeng Shen · Luke Shillaber · Borong Hu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
针对传统软开关调制（如CRM和TCM）在高功率DC-AC转换中导通损耗大及开关频率可变的问题，本文提出了一种混合四边形调制策略。该方法在实现软开关的同时，有效降低了均方根电流，提升了高功率密度单相逆变器的转换效率，为宽禁带半导体应用提供了优化方案。
解读: 该技术对阳光电源的组串式光伏逆变器和户用储能系统具有重要参考价值。随着SiC器件在阳光电源高功率密度产品中的广泛应用，该混合调制策略能有效解决并联SiC MOSFET带来的开关损耗与导通损耗平衡问题，有助于进一步提升逆变器效率并减小散热器体积。建议研发团队在下一代高频化户用逆变器及小型化储能变流器（...
一种具有钳位功能的GaN器件栅源电压振荡抑制方法
A Suppression Method for Gate-Source Voltage Oscillation With Clamping Function for GaN Devices
Jian Chen · Jianping Xu · Wensheng Song · Quanming Luo 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
由于开关速度极快，氮化镓（GaN）器件比硅MOSFET更容易产生严重的开关振荡。不同于硅和碳化硅器件，GaN器件的栅极电压额定值较低（通常驱动电压为5V，最大额定值仅为6V）。本文提出了一种具有钳位功能的栅极驱动电路，以有效抑制GaN器件的栅源电压振荡，确保其在高速开关过程中的可靠性。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化充电桩产品中对功率密度要求的不断提升，GaN器件的应用成为关键技术趋势。该文献提出的栅极电压钳位技术，直接解决了GaN器件在高速开关过程中因电压过冲导致的栅极击穿风险，对提升阳光电源户用逆变器及电动汽车充电桩产品的可靠性具有重要参考价值。建议研发团队在下一代高频化...
一种基于准浮空沟道的SPICE模型，用于提高多结构SiC MOSFET的建模精度
A Quasi-Floating Channel-Based SPICE Model for Improving the Modeling Accuracy of SiC MOSFETs With Multiple Device Structures
Fu-Jen Hsu · Ting-Fu Chang · Cheng-Tyng Yen · Chih-Fang Huang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
本文提出了一种新型准浮空沟道模型，旨在精确模拟碳化硅（SiC）MOSFET在第三象限的工作特性。该模型有效解决了现有模型在负栅源电压（VGS）偏置下模拟精度不足的问题，显著提升了I-V特性的仿真准确性，并通过广泛的实验验证了其有效性。
解读: SiC MOSFET是阳光电源提升光伏逆变器和储能系统（如PowerTitan、ST系列PCS）功率密度与效率的核心器件。该模型通过精确模拟SiC器件在第三象限的导通特性，能显著优化PCS在双向变换过程中的死区时间设置与开关损耗计算。在产品研发阶段，应用此高精度模型可缩短仿真与实测的偏差，提升高频化...
一种用于交通电气化的100kW碳化硅开关槽变换器
A 100-kW SiC Switched Tank Converter for Transportation Electrification
Ze Ni · Yanchao Li · Chengkun Liu · Mengxuan Wei 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
本文提出了一种用于交通电力电子系统的100kW碳化硅（SiC）开关槽变换器（STC）。该双向DC-DC变换器旨在实现300-600V的电压转换。文中提出了总半导体损耗指数以评估拓扑及器件技术，并利用该指数对升压变换器与单单元STC进行了公平对比。
解读: 该研究提出的高功率密度、高效率SiC开关槽变换器（STC）拓扑，对阳光电源的电动汽车充电桩及储能变流器（PCS）业务具有重要参考价值。随着PowerTitan等储能系统向更高功率密度演进，该拓扑在DC-DC级的高效转换能力可优化系统体积与散热设计。建议研发团队关注该拓扑在宽电压范围下的效率表现，评估...
基于优化损耗分布调制方案的增强型混合有源中点钳位变换器
Enhanced Hybrid Active-Neutral-Point-Clamped Converter With Optimized Loss Distribution-Based Modulation Scheme
Satish Belkhode · Anshuman Shukla · Suryanarayana Doolla · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
本文针对中压应用中的有源中点钳位（ANPC）变换器，提出了一种基于损耗分布优化的调制方案。通过在三电平ANPC拓扑中合理利用碳化硅（SiC）MOSFET，在保证高效率的同时有效降低了系统成本，提升了功率密度。
解读: 该研究对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器、以及大功率储能变流器（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着光伏和储能系统向更高电压等级和更高功率密度演进，利用SiC器件提升效率已成为趋势。该文提出的损耗分布优化调制方案，能够帮助研发团队在不显著增加成本的前提下，平衡SiC器件的损耗与热应力...
一种实现超低故障耗散能量的SiC MOSFET分流输出功率模块短路保护方法
Improved Short-Circuit Protection Method for SiC MOSFET Split-Output Power Module Achieving Ultra-Low Fault Dissipated Energy
Hongyi Gao · Dong Hai · Yuting Jin · Fujun Zheng 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
由于SiC MOSFET具有超快开关速度和高频特性，串扰、高开通损耗及电磁干扰成为其高效安全应用的制约因素。分流输出结构因其在克服上述问题方面的优势备受关注。本文提出了一种针对该结构的改进型短路保护方法，旨在显著降低故障状态下的能量耗散，提升功率模块在极端工况下的可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。随着公司组串式逆变器和PowerTitan系列储能PCS向更高功率密度和更高开关频率演进，SiC器件的应用已成为主流。该研究提出的分流输出结构短路保护方法，能有效解决SiC器件在短路故障下的热应力问题，显著提升功率模块的可靠性。建议研发团队在下一代高频...
阈值电压离散度演变对并联SiC MOSFET电流分配的影响
Impact of the Threshold Dispersity Evolution on the Current Sharing of Parallel SiC MOSFETs
Lei Tang · Huaping Jiang · Ruijin Liao · Yihan Huang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
SiC MOSFET并联是实现大容量功率变换的有效方案，但芯片参数离散度会导致电流不平衡。本文重点研究了动态阈值电压漂移现象，分析了阈值电压离散度演变对并联SiC MOSFET电流分配的影响，为提升大功率变换器的均流性能提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关系到阳光电源大功率组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS）的核心可靠性。在这些产品中，SiC MOSFET的并联应用是提升功率密度和效率的关键。阈值电压的动态漂移会导致并联芯片间电流失衡，长期运行可能引发局部过热及器件失效。建议研发团队在模块选型及驱动电路设计中，引入阈...
一种考虑温度相关反向恢复的SiC MOSFET超宽高温范围分析开关损耗模型
An Analytical Switching Loss Model for SiC MOSFET Considering Temperature-Dependent Reverse Recovery Over an Extremely Wide High-Temperature Range
Mengyu Zhu · Yunqing Pei · Fengtao Yang · Zizhen Cheng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
准确的开关损耗预测对研究功率模块在极端高温下的失效机制至关重要。现有SiC MOSFET损耗模型温度范围多低于175°C，无法满足高温应用需求。本研究提出了一种适用于超宽温度范围的SiC MOSFET分析开关损耗模型，通过考虑温度相关的反向恢复特性，提升了高温工况下的损耗预测精度。
解读: 该研究对阳光电源的SiC技术应用具有重要价值。随着PowerTitan系列储能系统及组串式逆变器向更高功率密度和极端环境适应性演进，SiC器件的高温运行特性成为提升系统效率与可靠性的关键。该模型可直接应用于阳光电源的功率模块热设计与损耗评估，优化逆变器在高温环境下的热管理策略，降低因高温导致的失效风...
一种用于串联SiC MOSFET主动电压平衡的耦合电感改进型RC缓冲电路
A Modified RC Snubber With Coupled Inductor for Active Voltage Balancing of Series-Connected SiC MOSFETs
Chengmin Li · Saizhen Chen · Haoze Luo · Chushan Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
SiC MOSFET串联是提升器件阻断电压的有效方案，但动态电压平衡是其面临的核心挑战。本文提出了一种简单、快速且经济的动态电压平衡电路，通过耦合电感改进型RC缓冲器，有效抑制了串联SiC MOSFET间的电压不平衡问题。
解读: 该技术对阳光电源的高压组串式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要意义。随着光伏系统向1500V甚至更高电压等级演进，SiC器件的应用日益广泛。通过该改进型RC缓冲电路，可有效解决多管串联时的动态均压难题，提升系统在高压工况下的可靠性，降低对器件筛选一致性的严苛要求，从而降低系统...
SiC MOSFET体二极管温度相关反向恢复特性用于半桥开关损耗评估
Temperature-Dependent Reverse Recovery Characterization of SiC MOSFETs Body Diode for Switching Loss Estimation in a Half-Bridge
Debiprasad Nayak · Ravi Kumar Yakala · Manish Kumar · Sumit Kumar Pramanick · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
在硬开关MOSFET变换器中，开通损耗是总开关损耗的主要部分。在半桥配置中，随着结温升高，互补MOSFET体二极管的反向恢复效应会导致开通损耗进一步增加。在设计初期准确评估不同工况下的开关损耗对于优化变换器效率和热管理至关重要。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心产品线，如组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统。随着公司产品向高功率密度和高效率演进，SiC MOSFET已成为提升逆变器效率的关键。该文献提出的温度相关损耗评估模型，能显著提升研发阶段对SiC功率模块热设计和效率预测的精度，有助于优化散...
1200V沟槽型SiC MOSFET重复雪崩应力下的失效机理研究
Investigation of Failure Mechanisms of 1200 V Rated Trench SiC MOSFETs Under Repetitive Avalanche Stress
Xiaochuan Deng · Wei Huang · Xu Li · Xuan Li 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
本文通过实验研究了非对称沟槽（AT）和双沟槽（DT）结构碳化硅（SiC）MOSFET的重复雪崩耐受能力。研究揭示了不同结构的失效机理：AT-MOSFET主要表现为热诱导疲劳或场氧化层击穿，而DT-MOSFET则表现为电场诱导的栅氧化层退化或击穿。
解读: SiC MOSFET是阳光电源组串式逆变器及PowerTitan系列储能PCS实现高功率密度和高效率的核心器件。1200V SiC器件在复杂工况下的雪崩耐受能力直接决定了系统的可靠性。本文揭示的AT与DT结构失效机理，对阳光电源在器件选型、驱动电路保护设计及功率模块封装优化具有重要指导意义。建议研发...
一种采用双反串联MOSFET拓扑的500-kHz ZVS E类DC-DC变换器
A 500-kHz ZVS Class-E Type DC–DC Converter With Two Anti-Series mosfets Topology
Zhang Shu · Wang Chen · Yue Fengfa · Wang Yijie 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
本文提出了一种适用于电池供电应用（如应急照明、电动摩托车充电器、无人机电源等）的500-kHz零电压开关（ZVS）E类DC-DC变换器。该拓扑采用两个反串联MOSFET结构，并以低侧MOSFET作为主开关，旨在实现高频高效的功率转换。
解读: 该研究聚焦于高频ZVS E类拓扑，主要应用于小功率电池供电场景。对于阳光电源而言，该技术在户用储能系统的辅助电源模块（Auxiliary Power Supply）或电动汽车充电桩的控制电路电源设计中具有参考价值。高频化设计有助于减小磁性元件体积，提升功率密度。建议研发团队关注其在轻载下的效率优化表...
串联SiC MOSFET的有源dv/dt平衡建模、设计与评估
Modeling, Design, and Evaluation of Active dv/dt Balancing for Series-Connected SiC MOSFETs
Keyao Sun · Emma Raszmann · Jun Wang · Xiang Lin 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
SiC MOSFET串联是实现高阻断电压的有效方案，但开关瞬态下的电压不平衡是关键挑战。本文提出了一种利用可控等效米勒电容的有源dv/dt控制方法，通过调节开关过程中的电压变化率，有效解决了串联器件间的电压不平衡问题，提升了高压功率变换系统的可靠性。
解读: 随着阳光电源在大型地面电站及高压储能系统（如PowerTitan系列）中对更高直流母线电压的需求增加，SiC MOSFET的应用日益广泛。该技术通过有源dv/dt控制解决串联器件电压不平衡，能够有效提升高压功率模块的耐压等级和开关性能，降低对高压单管的依赖。建议研发团队在下一代高压组串式逆变器及大功...
一种用于Z源逆变器的新型调制策略：通过优化直通状态排列以减小电感体积
New Modulation for Z-Source Inverters With Optimized Arrangement of Shoot-Through State for Inductor Volume Reduction
Mengyu Li · Ryuji Iijima · Tomoyuki Mannen · Takanori Isobe 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
本文提出了一种基于空间矢量调制（SVM）的Z源逆变器新型调制方法。该方法改进了ZSVM6策略，通过引入额外的直通间隔，在避免SiC MOSFET体二极管导通的同时，有效降低了阻抗源网络中电感的电流纹波，从而实现电感体积的减小。
解读: 该研究针对Z源逆变器拓扑，通过优化调制策略降低电感纹波，直接契合阳光电源在光伏逆变器领域对高功率密度和高效率的追求。特别是文中提到的SiC器件应用及ZSVM6优化，对阳光电源组串式逆变器（如SG系列）的轻量化设计具有重要参考价值。通过减小电感体积，可进一步降低整机成本并提升功率密度。建议研发团队评估...
运行中SiC MOSFET键合线脱落事件的原位检测
In Situ Detection of Bond Wire Lift-Off Events in Operational SiC MOSFETs
Furkan Karakaya · Anuj Maheshwari · Arijit Banerjee · John S. Donnal 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
键合线脱落是SiC MOSFET的主要失效机制之一。当键合线与源极间的焊接点断裂形成开路时，剩余键合线电流密度增加，产生热应力正反馈，导致器件快速失效。本文提出了一种在运行中检测该故障的方法，旨在通过早期预警提升功率模块的可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统）至关重要。随着SiC MOSFET在高性能功率模块中的广泛应用，键合线失效成为影响系统长期可靠性的关键瓶颈。该原位检测方法可集成至iSolarCloud智能运维平台，实现对逆变器及PCS内部功...
基于RTL的单片集成逆变器用于采用β-Ga₂O₃ MOSFET的栅极驱动IC
Monolithically Integrated RTL-Based Inverters for Gate Driver IC Using β-Ga₂O₃ MOSFETs
Ganesh Mainali · Dhanu Chettri · Vishal Khandelwal · Glen Isaac Maciel García 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年10月
栅极驱动器通过提供快速开关所需的驱动电流，实现功率金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）与数字控制电路的接口连接。本研究展示了一种基于β - Ga₂O₃电阻 - 晶体管逻辑（RTL）反相器的单片集成栅极驱动器集成电路（IC），该集成电路采用增强型多指（MF）MOSFET和基于凹槽外延的电阻器。这款面积为0.785平方毫米的芯片以同相配置集成了两个RTL反相器，在15 V电源供电下，实现了11.9 V/V和12.2 V/V的电压增益，高/低噪声容限分别为3.4 V/1.3 V和3...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于β-Ga₂O₃材料的单片集成栅极驱动技术具有重要的战略参考价值。作为光伏逆变器和储能系统的核心部件，栅极驱动电路的性能直接影响系统的开关损耗、效率和可靠性。 该技术的主要价值在于实现了驱动电路与功率器件的单片集成。传统方案中，栅极驱动IC与功率MOSFET分离封装...
考虑共源电感下SiC MOSFET消除串扰电压的高关断阻抗驱动器
High Off-State Impedance Gate Driver of SiC MOSFETs for Crosstalk Voltage Elimination Considering Common-Source Inductance
Chengmin Li · Zhebie Lu · Ying Chen · Chushan Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
本文针对桥式电路中SiC MOSFET的栅源极串扰电压问题，分析了由栅漏电容和共源电感引起的电压分量。研究表明，抑制这两类串扰对关断栅极回路阻抗存在矛盾需求。文章提出了一种高关断阻抗驱动方案，有效解决了SiC器件在高频开关下的误导通问题，提升了功率变换器的可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有重要价值。随着公司组串式逆变器和PowerTitan系列储能PCS向更高功率密度和更高开关频率演进，SiC MOSFET的应用日益广泛，但其带来的串扰误导通风险是提升效率与可靠性的瓶颈。该研究提出的高关断阻抗驱动方案，可直接指导公司研发部门优化SiC驱动电路设计，有效...
一种适用于SiC MOSFET的低成本、高性能且易于设计的电流检测电路分析与设计
Analysis and Design of a Low-Cost Well-Performance and Easy-to-Design Current Sensing Circuit Suitable for SiC mosfets
Chengzi Yang · Yunqing Pei · Laili Wang · Longyang Yu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
电流采样电阻（CSR）因成本和集成优势广泛应用于工业领域。然而，在SiC MOSFET等高开关速度器件中，CSR的寄生电感会导致高di/dt下的瞬态电流采样出现严重偏差。本文提出了一种低成本、高性能且易于设计的电流检测电路，有效解决了SiC高频开关带来的采样干扰问题。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器（如SG系列）和储能系统（如PowerTitan）中全面推广SiC MOSFET以提升功率密度和效率，高频开关带来的电流采样噪声已成为制约系统性能的关键瓶颈。该研究提出的低成本采样方案，能够有效抑制SiC高di/dt引起的寄生电感干扰，提升电流环控制精度。建议研发团队在下一...
用于SiC功率MOSFET的低压GaN HEMT栅极驱动器设计以降低开关损耗及提供栅极保护
Gate Driver Design for SiC Power MOSFETs With a Low-Voltage GaN HEMT for Switching Loss Reduction and Gate Protection
Ji Shu · Jiahui Sun · Zheyang Zheng · Kevin J. Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文针对SiC MOSFET栅极回路寄生电感引起的误导通、栅极过压及开关速度受限等问题，提出了一种采用低压GaN HEMT进行米勒钳位的单极性栅极驱动电路设计，旨在优化开关性能并增强栅极保护能力。
解读: 随着阳光电源在光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统中大规模应用SiC MOSFET以提升功率密度和效率，栅极驱动电路的可靠性与开关性能至关重要。该研究提出的GaN HEMT米勒钳位技术，能有效抑制SiC器件在高频开关下的误导通风险，并优化开关损耗。建议研发团队在下一代高功率...
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