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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...
三相ZVS混合导通模式DC-AC逆变器等效为单相DC-AC逆变器的建模
Modeling of a Three-Phase ZVS Mixed Conduction Mode DC–AC Inverter Into Equivalent Single-Phase DC–AC Inverters
Sungjae Ohn · Nidhi Haryani · Rolando Burgos · Dushan Boroyevich · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
为实现零电压开关（ZVS），三角导通模式（TCM）通过延迟SiC MOSFET关断时间产生反向电流，在开通前放电结电容。本文探讨了TCM与断续导通模式（DCM）及不连续脉宽调制结合在三相逆变器中的应用，并提出了一种将其等效为单相逆变器的建模方法，以简化分析与控制设计。
解读: 该研究聚焦于SiC器件在三相逆变器中的高频化与高效率应用，与阳光电源组串式逆变器及PowerTitan储能变流器（PCS）的技术演进方向高度契合。通过TCM/DCM混合模式实现ZVS，可显著降低开关损耗，提升功率密度，助力阳光电源实现更轻量、高效的逆变器设计。建议研发团队关注该等效建模方法，将其应用...
一种基于去耦电容强制谐振的SiC MOSFET功率回路杂散电感提取方法
An Accurate Power Loop Stray Inductance Extraction Method for SiC MOSFETs Based on Forced Resonance With Decoupling Capacitor
Da Zhou · Zhiqiang Wang · Guoqing Xin · Xiaojie Shi 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
为优化SiC MOSFET在变换器中的运行，准确评估功率回路杂散电感至关重要，这有助于抑制开关瞬态过程中的电压尖峰和EMI噪声。本文提出了一种基于目标杂散电感与直流母线去耦电容强制低频谐振的杂散电感提取方法。
解读: 该研究对阳光电源的SiC应用至关重要。随着公司在组串式光伏逆变器和PowerTitan系列储能PCS中大规模导入SiC MOSFET以提升功率密度和效率，功率回路的杂散电感控制成为设计难点。该提取方法能有效指导PCB布局优化，降低开关过程中的电压过冲，从而提升高压大功率模块的可靠性。建议研发团队将其...
利用低压硅MOSFET组成的多电平变换器提高汽车逆变器整体效率
Improving the Overall Efficiency of Automotive Inverters Using a Multilevel Converter Composed of Low Voltage Si mosfets
Fengqi Chang · Olga Ilina · Markus Lienkamp · Leon Voss · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年4月
为提升电动汽车续航里程并降低成本，本文提出在电驱动系统中采用基于低压硅MOSFET的多电平变换器。通过对多电平硅MOSFET逆变器、传统IGBT逆变器及碳化硅（SiC）MOSFET逆变器进行建模，并在参考车型上进行对比分析。
解读: 该研究探讨的多电平拓扑与低压MOSFET应用，对阳光电源电动汽车充电桩及车载电源产品线具有重要参考价值。随着高压平台趋势，多电平技术能有效降低开关损耗并提升功率密度。建议研发团队关注该拓扑在充电桩功率模块中的应用潜力，以优化转换效率并降低系统成本。同时，该研究对比SiC与Si MOSFET的思路，可...
碳化硅功率MOSFET在25°C至375°C线性模式下的电热相互作用机制：理论分析、实验验证与封装效应
Electrothermal Interaction Mechanism for SiC Power MOSFET in Linear-Mode Operation From 25°C to 375°C: Theoretical Analysis, Experimental Verification and Packaging Effect
Fengtao Yang · Laili Wang · Zizhen Cheng · Mengyu Zhu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
功率器件的高温能力是提升变换器功率密度的有效途径之一。热失控是线性模式下硅基MOSFET高温运行中的常见问题，但在碳化硅（SiC）器件中的表现尚不明确。本文首次系统研究了SiC功率MOSFET在25°C至375°C结温范围内线性模式下的电热相互作用机制，建立了理论模型，并通过半导体物理仿真与实验验证了其有效性。同时分析了封装参数对高温转换性能的影响，提出一种热敏感度控制方法，有望实现高灵敏度结温检测，为高温及超高温SiC应用提供理论依据与设计指导。
解读: 该SiC MOSFET高温电热相互作用机制研究对阳光电源功率器件应用具有重要价值。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中，SiC器件的高温运行能力直接影响系统功率密度和可靠性。研究提出的25-375°C全温域理论模型和热敏感度控制方法，可指导阳光电源优化功率模块设计，避免线性模式下的热失控风险。...
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（...
利用优化的无源RC延迟缓解并联SiC MOSFET的阈值电压和电流分配失配
Mitigating Threshold Voltage and Current Sharing Mismatch in Paralleled SiC MOSFETs Using Optimized Passive RC Delays
Nitish Jolly · Ayan Mallik · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
在航空航天与工业应用中，基于SiC MOSFET的H桥衍生变换器常因器件间阈值电压（V<sub>TH</sub>）差异导致动态电流分配不均，引发热应力增加与效率下降。本文提出一种针对模块化非反相升降压（NIBB）变换器中并联SiC MOSFET的瞬态电流均衡优化方法。通过建立包含V<sub>TH</sub>失配与寄生参数的栅源电压（V<sub>GS</sub>）动态多变量模型，设计了在开通与关断路径上的优化RC滤波网络，以同步不同阈值电压器件的开关行为。LTspice仿真表明瞬态电流失配降低42...
解读: 该RC延迟优化技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列大功率光伏逆变器的SiC并联设计具有直接应用价值。当前PowerTitan等大型储能系统广泛采用SiC MOSFET并联以提升功率等级，但阈值电压失配导致的动态电流不均衡会降低系统可靠性。该研究提出的栅极RC滤波网络优化方法可直接应用于阳光电源...
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...
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...
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...
电动汽车应用中SiC逆变器轴电压的分析与抑制
Analysis and Suppression of Shaft Voltage in SiC-Based Inverter for Electric Vehicle Applications
Yang Han · Haifeng Lu · Yongdong Li · Jianyun Chai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年7月
SiC MOSFET的应用提升了电动汽车逆变器的开关频率并减轻了重量，但其高频开关特性会导致电机驱动系统中的轴电压升高，从而影响系统可靠性。本文深入研究了SiC器件高频开关对轴电压的影响机制，并提出了相应的抑制策略。
解读: 该研究直接关联阳光电源电动汽车充电桩及电机驱动相关技术储备。SiC器件的高频化是提升逆变器功率密度和效率的关键，但带来的轴电压及EMI问题是系统可靠性的核心挑战。建议在阳光电源的EV驱动及车载电源产品研发中，引入该文的轴电压抑制模型，优化功率模块的封装设计与驱动电路布局，以提升产品在复杂工况下的长期...
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...
具有反向导通IGBT的SiC MOSFET混合开关：损耗与浪涌电流分析
SiC MOSFET Hybrid Switches With Reverse Conducting IGBTs: Loss and Surge Current Analysis
Arkadeep Deb · Jose Ortiz Gonzalez · Saeed Jahdi · Ruizhu Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
混合开关（HS）通过结合SiC MOSFET的开关性能与Si-IGBT的导通性能，在不牺牲性能的前提下降低了成本。然而，鉴于SiC MOSFET额定电流较小，在省去SiC肖特基二极管（SBD）的情况下，其损耗特性及第三象限浪涌电流的鲁棒性亟需深入研究。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有重要价值。在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中，通过混合开关技术，可以在保证高频开关效率的同时，利用Si-IGBT降低大电流工况下的导通损耗，从而优化散热设计并降低BOM成本。特别是在高功率密度设计趋势下，该方案为平衡S...
基于直流母线电压下冲的SiC MOSFET在线结温估计方法
Online Junction Temperature Estimation Method for SiC MOSFETs Based on the DC Bus Voltage Undershoot
Yanyong Yang · Yang Wu · Xiaofeng Ding · Pinjia Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
碳化硅（SiC）功率器件在工业应用中前景广阔，结温监测对提升系统可靠性至关重要。针对现有SiC MOSFET结温估计方法存在分辨率低、测量困难及安装复杂等问题，本文提出了一种基于直流母线电压下冲的新型结温估计方法，旨在实现高精度、易于集成的在线结温监测。
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。随着公司在组串式光伏逆变器和PowerTitan系列储能系统中大规模应用SiC MOSFET以提升功率密度和效率，结温的精确在线监测成为保障系统长期可靠性的关键。该方法无需复杂传感器，易于集成至iSolarCloud智能运维平台，可实现器件健康状态的实...
900-V硅基与碳化硅MOSFET单粒子烧毁性能在14-MeV中子辐照下的比较
Comparison of 14-MeV Neutron-Induced Damage in Si and SiC Power MOSFETs
Chao Peng · Hong Zhang · Zhangang Zhang · Teng Ma 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年7月
利用14 MeV中子辐照对900 V硅（Si）和碳化硅（SiC）MOSFET的单粒子烧毁（SEB）性能进行了比较。当Si MOSFET偏置在额定电压的83%时观察到了SEB现象，而SiC MOSFET偏置在额定电压的94%时未发生SEB。对于900 V级功率MOSFET，平面SiC器件似乎比Si平面超结器件具有更强的抗SEB能力。获得了14 MeV中子核反应在Si和SiC器件中产生的次级离子的线性能量转移（LET）值和射程。在SiC器件中，14 MeV中子诱发的次级离子的最大LET值可达9.85...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于14-MeV中子辐照下Si与SiC功率MOSFET单粒子烧毁（SEB）性能对比的研究具有重要的战略参考价值。 在光伏逆变器和储能系统的核心功率模块中，MOSFET器件的可靠性直接影响系统的长期稳定运行。研究表明，在900V等级的功率器件中，SiC MOSFET在9...
用于高压应用中串联SiC-MOSFET的单门极驱动与非隔离供电技术
Single-Gate Driving and Nonisolated Power Supply Technology for Series SiC-MOSFETs in High-Voltage Applications
Yu Xiao · Zhixing He · Zongjian Li · Biao Liu 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月
串联碳化硅（SiC）MOSFET在简化高压变流器拓扑与控制方面具有显著优势，但其门极信号传输与驱动电源仍面临高隔离要求和信号串扰难题。本文提出一种基于级联自举电路的非隔离门极驱动拓扑，仅需一个非隔离电源和单一门极信号即可驱动多个串联器件，有效降低系统复杂度。门极信号路径采用光耦隔离，避免了信号串扰；同时引入缓冲电路，在开通过程中实现电压钳位与电容电压自动均压。通过构建6 kV至24 V的四管串联反激变换器实验平台验证了该拓扑的可行性，实验结果表明其在6.05 kV输入、32 kHz开关频率下可稳...
解读: 该单门极驱动与非隔离供电技术对阳光电源高压产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和1500V光伏逆变器中，串联SiC-MOSFET可简化多电平拓扑设计，该技术通过级联自举电路实现单信号驱动多器件，显著降低隔离驱动电源数量和成本，同时光耦隔离方案有效解决高压应用中的信号串扰问题。对PowerTi...
一种适用于串联SiC MOSFET的栅极驱动电路及动态电压均衡控制方法
A Gate Drive Circuit and Dynamic Voltage Balancing Control Method Suitable for Series-Connected SiC mosfets
Chengzi Yang · Yunqing Pei · Yunfei Xu · Fan Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
相比硅基IGBT，碳化硅(SiC) MOSFET在开关速度和热性能上具有显著优势。然而，SiC MOSFET极快的开关速度加剧了由参数不一致引起的动态电压不平衡问题。本文提出了一种新型栅极驱动电路及动态电压均衡控制方法，有效解决了串联SiC MOSFET应用中的电压应力分配难题。
解读: 该技术对阳光电源的高压储能系统（如PowerTitan系列）及大功率组串式逆变器具有重要价值。随着光伏与储能系统向更高直流母线电压（如1500V甚至更高）演进，单管SiC器件耐压受限，串联技术是提升功率密度和效率的关键。该研究提出的动态电压均衡控制方法，可直接应用于阳光电源的高压功率模块设计，提升系...
SiC MOSFET：800V电动汽车空调压缩机的必然趋势
SiC MOSFETs: The Inevitable Trend for 800V Electric Vehicle Air Conditioning Compressors
He Xu · Lianjie Wang · Chushan Li · Wuhua Li 等6人 · IEEE Transactions on Vehicular Technology · 2024年9月
与传统燃油汽车不同，电动汽车的空调系统不仅要承担车厢的热管理，还要负责电池系统的热管理，甚至包括电机控制的热管理。对制冷和制热功率的高要求导致电动汽车的续航里程大幅减少。作为空调系统的核心，电动压缩机在电动汽车的热管理中起着至关重要的作用。本文表明，与硅绝缘栅双极型晶体管（Si IGBT）相比，碳化硅金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（SiC MOSFET）更适用于 800V 电动汽车的电动压缩机。本文从系统能效、压缩机运行边界、噪声、振动与声振粗糙度（NVH）性能以及系统小型化趋势等方面...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，本论文关于SiC MOSFET在800V电动汽车空调压缩机中的应用研究，为我们在新能源电力电子领域的技术演进提供了重要参考价值。 首先，论文系统论证了SiC MOSFET相比传统Si IGBT在高压应用中的优势，这与阳光电源在光伏逆变器和储能变流器领域的技术路线高度契合。...
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