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用于高功率密度不同Si/SiC混合三电平有源NPC逆变器的评估
Evaluation of Different Si/SiC Hybrid Three-Level Active NPC Inverters for High Power Density
Li Zhang · Xiutao Lou · Chushan Li · Feng Wu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
相比全SiC MOSFET转换器，Si/SiC混合方案是平衡性能与成本的有效途径。本文提出了一种系统性方法，基于续流路径排列，从两种开关单元生成了2-SiC和4-SiC混合三电平有源中点钳位（3L-ANPC）逆变拓扑，旨在实现高功率密度设计。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心竞争力——高功率密度逆变器设计。3L-ANPC拓扑广泛应用于阳光电源的组串式逆变器及大型集中式逆变器中。通过Si/SiC混合技术，公司可以在保持高性能的同时，显著降低大功率光伏逆变器和储能变流器（PCS）的成本，提升市场竞争力。建议研发团队评估该拓扑在PowerTita...
1200V常闭型SiC-JFET/GaN-HEMT共源共栅器件的Dv/Dt控制
Dv/Dt-Control of 1200-V Normally-off SiC-JFET/GaN-HEMT Cascode Device
Gang Lyu · Yuru Wang · Jin Wei · Zheyang Zheng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
本文提出了一种1200V常闭型SiC-JFET/GaN-HEMT共源共栅器件。该结构结合了高压SiC JFET与低压GaN HEMT的优势，在热稳定性和开关性能上优于传统SiC MOSFET，但同时也带来了dv/dt控制方面的挑战。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统具有重要意义。1200V宽禁带器件是实现高功率密度、高效率的关键。SiC-JFET/GaN-HEMT共源共栅结构在提升开关频率、降低开关损耗方面潜力巨大，有助于进一步缩小逆变器和PCS体积。建议研发团队关注该器件在高频...
理解平面SiC功率MOSFET在雪崩击穿后第三象限工作期间反向导通电压正向偏移的机制
Toward Understanding the Positive Shift of Reverse Turn-on Voltage in the Third Quadrant Operation in Planar SiC Power MOSFETs After Avalanche Breakdown
Wei-Cheng Lin · Yu-Sheng Hsiao · Chen Sung · Chu Thị Bích Ngọc 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年2月
本研究探讨了平面SiC功率MOSFET在超过雪崩击穿条件的高漏极偏压下第三象限特性的稳定性。通过实验测量与TCAD仿真，分析了第三象限运行中反向导通电压（Vrev,on）正向漂移的机理。当漏极偏压从1500 V增至1620 V时，观察到阈值电压（VTH）明显负向漂移，同时Vrev,on出现正向漂移。TCAD仿真表明，该现象源于p阱区高电场引发的碰撞电离效应。进一步引入位于SiO2/SiC界面附近栅氧化层中的正固定电荷作为空穴陷阱后，仿真结果与实验一致。结果表明，雪崩击穿以上高漏压导致的空穴俘获会...
解读: 该研究揭示的SiC MOSFET雪崩击穿后第三象限特性退化机理，对阳光电源功率器件应用具有重要价值。在ST储能变流器和SG光伏逆变器中，SiC MOSFET常工作在硬开关和体二极管续流模式，第三象限反向导通特性直接影响系统效率和可靠性。研究指出的栅氧界面空穴俘获导致Vrev,on正漂移现象，为优化器...
碳化硅功率变换器实时寿命预测与延长技术综述
Overview of Real-Time Lifetime Prediction and Extension for SiC Power Converters
Ze Ni · Xiaofeng Lyu · Om Prakash Yadav · Brij N. Singh 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
本文综述了碳化硅（SiC）功率器件的剩余寿命预测与延长技术。随着SiC MOSFET在光伏系统等高压、高功率变换器中的广泛应用，其在紧凑化与高效率方面的优势日益凸显。文章重点探讨了针对SiC器件的实时寿命评估方法，旨在提升下一代电力电子系统的可靠性与运行寿命。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线具有极高价值。随着公司组串式逆变器及PowerTitan系列储能系统向更高功率密度和效率演进，SiC器件的应用已成为主流。实时寿命预测技术可集成至iSolarCloud智能运维平台，实现对逆变器及PCS核心功率模块的健康状态（SOH）监测与预警，从而降低运维成本并提升系统...
一种集成液冷基板嵌入式碳化硅功率模块
A Novel Substrate-Embedded SiC Power Module With Integrated Liquid Cooling
Xinnan Sun · Min Chen · Jie Li · Fengze Hou 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
为充分发挥碳化硅（SiC）器件优势，本文提出一种集成液冷基板嵌入式SiC功率模块。该模块将四颗1.2kV SiC MOSFET嵌入有机基板，通过直接键合微通道散热器进行冷却，封装尺寸仅为20mm×20mm×2.4mm。该设计实现了极短的电气互连，显著降低了寄生参数并提升了散热性能。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高的战略价值。在光伏组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中，功率密度和散热能力是提升竞争力的关键。嵌入式封装与微通道液冷技术能有效降低寄生电感，提升开关频率，从而减小磁性元件体积，助力产品向更高功率密度演进。建议研发团队关注该...
基于SiC功率器件的6-kVA准Z源逆变器设计流程
On the Design Process of a 6-kVA Quasi-Z-inverter Employing SiC Power Devices
Mariusz Zdanowski · Dimosthenis Peftitsis · Szymon Piasecki · Jacek Rabkowski · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年11月
本文介绍了采用SiC MOSFET和SiC肖特基二极管构建的6-kVA准Z源逆变器的设计流程。研究重点在于平衡转换器的效率与功率密度，探讨了开关频率等关键参数对系统性能的影响，旨在实现最优化的系统设计。
解读: 准Z源逆变器（qZSI）具备单级升降压能力，在户用光伏逆变器领域具有应用潜力。阳光电源在户用组串式逆变器中已广泛应用SiC器件以提升效率和功率密度，该文献关于SiC器件在特定拓扑下的参数优化设计方法，对公司进一步优化户用逆变器体积、降低散热成本及提升整机转换效率具有重要的参考价值。建议研发团队关注该...
一种扩展BSIM3模型以适用于碳化硅功率MOSFET的紧凑模型
A Compact Model Extending the BSIM3 Model for Silicon Carbide Power MOSFETs
Lixi Yan · Kanuj Sharma · Ingmar Kallfass · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
本文提出了一种基于行业标准BSIM3模型进行扩展的方法，旨在为1.2kV碳化硅（SiC）功率MOSFET构建高精度的紧凑模型。该方法利用BSIM3模型描述功率MOSFET的受控沟道部分。与器件厂商提供的模型相比，该标准模型在仿真中展现出更高的保真度。
解读: SiC器件是阳光电源提升逆变器及储能系统功率密度与效率的核心技术路径。该研究提出的高精度紧凑模型，能够显著优化公司在组串式逆变器（如SG系列）及储能变流器（如PowerTitan系列）设计阶段的仿真准确性，减少样机迭代成本。通过更精准的器件建模，研发团队可更有效地评估SiC MOSFET在极端工况下...
电动汽车充电系统中宽禁带器件维也纳整流器的可靠性测试
Reliability Test on Vienna Rectifier for Wide Bandgap Devices in EV Charging Systems
Bharaneedharan Balasundaram · P. Suresh · Parvathy Rajendran · It Ee Lee 等5人 · IEEE Access · 2024年12月
本研究考察维也纳整流器配置中几种电子元件的可靠性，这是功率转换系统的关键拓扑。由于当今电力电子对效率、功率密度和运行可靠性要求更高，元件选择越来越重要。研究包括极端可靠性测试如温度循环、电气过载和高频长时间运行。GaN MOSFET在多方面优于Si和SiC MOSFET，如降低导通和开关损耗、更好热管理和随时间更一致的性能。虽然GaN MOSFET总体和特别在高频高温下性能更好，SiC MOSFET相比传统Si器件显示一些改进。电容、二极管、MOSFET和电感在不同应力条件下测试可靠性。二极管和...
解读: 该宽禁带器件可靠性研究对阳光电源充电桩产品具有核心价值。阳光在电动汽车充电领域布局快充桩和充电站，GaN和SiC器件是关键技术。该维也纳整流器可靠性测试结果验证了阳光SiC/GaN器件应用策略的正确性。阳光可优化充电模块设计，采用GaN器件提升高频性能和功率密度，降低热应力和提升系统可靠性，支持80...
SiC功率MOSFET在重复雪崩冲击下动态特性退化的综合研究
Comprehensive Investigations on Degradations of Dynamic Characteristics for SiC Power MOSFETs Under Repetitive Avalanche Shocks
Jiaxing Wei · Siyang Liu · Sheng Li · Jiong Fang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年3月
本文详细研究了SiC功率MOSFET在重复雪崩冲击下的动态特性退化。通过Silvaco TCAD仿真、栅极电容-电压（Cg-Vg）测量及三端电荷泵测试，证实了主要的损伤位置位于SiC/SiO2界面，揭示了器件在极端工况下的失效机理。
解读: 随着阳光电源在光伏逆变器（如组串式SG系列）和储能系统（如PowerTitan）中大规模应用SiC功率模块以提升效率和功率密度，器件的可靠性至关重要。本文研究的重复雪崩冲击失效机理，对于优化逆变器在复杂电网环境下的过压保护策略、提升功率模块封装可靠性具有重要指导意义。建议研发团队参考该研究中的电荷泵...
全碳化硅三相UPS模块中EMI产生、传播与抑制的三端共模EMI模型
Three-Terminal Common-Mode EMI Model for EMI Generation, Propagation, and Mitigation in a Full-SiC Three-Phase UPS Module
Sungjae Ohn · Jianghui Yu · Paul Rankin · Bingyao Sun 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年9月
本文针对全碳化硅（SiC）三相UPS模块，建立了三端共模EMI模型，旨在分析SiC器件快速开关带来的电磁干扰问题。研究重点在于EMI的产生机理、传播路径及抑制策略，为提升SiC功率变换系统的电磁兼容性提供了理论支撑。
解读: 该研究对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统具有重要参考价值。随着公司产品全面向SiC器件切换以提升效率和功率密度，高频开关带来的EMI挑战日益严峻。本文提出的三端共模模型有助于研发团队在设计阶段精准预测并抑制EMI，优化PCB布局与滤波器设计，从而在满足严苛电...
碳化硅功率MOSFET高频应用下的栅极氧化层退化状态监测技术
Gate Oxide Degradation Condition Monitoring Technique for High-Frequency Applications of Silicon Carbide Power MOSFETs
Javad Naghibi · Sadegh Mohsenzade · Kamyar Mehran · Martin P. Foster · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
栅极氧化层退化是碳化硅（SiC）MOSFET的主要失效模式之一。由于SiC器件栅极氧化层较薄，其退化会显著影响开关动态特性。本文提出了一种针对高频应用场景的监测技术，旨在解决SiC器件在长期运行中的可靠性评估难题。
解读: 随着阳光电源在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统中大规模应用SiC功率模块以提升功率密度和效率，SiC器件的长期可靠性至关重要。该技术提出的栅极氧化层退化监测方法，可集成于iSolarCloud智能运维平台，实现对逆变器及PCS核心功率器件的早期故障预警。建议研发团...
基于4H-SiC衬底上异质外延ε-Ga₂O₃的高电流增强型MOSFET演示
Demonstration of High-Current E-Mode MOSFETs Using Heteroepitaxial ε-Ga₂O₃ on 4H-SiC Substrates
Shengheng Zhu · Linxuan Li · Tiecheng Luo · Weiqu Chen 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年5月
本文展示了在 4H - SiC 衬底上采用异质外延 ε - Ga₂O₃ 制备的高电流增强型（E 型）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）。这些器件具有非故意掺杂（UID）沟道和超高导电性的引出区，引出区通过选择性区域氟等离子体表面掺杂工艺实现。在引出区，实现了超过 3×10¹⁴ cm⁻² 的高面载流子浓度（ns），且迁移率达到 47.1 cm²/V·s，显著降低了寄生电阻。所制备的沟道长度（LCH）为 2 μm 的 E 型 MOSFET 表现出 209 mA/mm 的高最大漏...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于4H-SiC衬底的ε-Ga₂O₃异质外延MOSFET技术展现出显著的战略价值。该技术通过氟等离子体选区掺杂工艺，实现了超高导电性的接入区，有效降低了寄生电阻，使器件在2μm沟道长度下获得了209 mA/mm的高漏极电流密度和42 mS/mm的峰值跨导，这些参数对我司...
用于SiC基VHF功率转换的波形整形Class Φ谐振栅极驱动器
Class Φ Resonant Gate Driver With Waveform Shaping for SiC-Based VHF Power Conversion
Prateek Wagle · Ioannis Nikiforidis · Paul D. Mitcheson · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年5月
针对SiC MOSFET在高频应用中因输入电容大及电压摆幅要求高而面临的驱动挑战，本文提出了一种Class Φ谐振栅极驱动拓扑。通过在6.78 MHz Class E逆变器功率级中应用该设计，并利用状态空间分析进行性能优化，有效提升了高频功率转换效率。
解读: 该技术对阳光电源的下一代高功率密度逆变器研发具有重要参考价值。随着光伏逆变器和储能PCS向更高开关频率（VHF）演进以减小磁性元件体积，SiC器件的驱动损耗成为瓶颈。Class Φ谐振驱动技术能有效降低栅极驱动损耗，提升系统整体效率。建议研发团队关注该拓扑在组串式逆变器及PowerTitan系列储能...
SiC MOSFET栅极驱动器多自由度瞬态行为调节对比研究
Comparative Study on Multiple Degrees of Freedom of Gate Drivers for Transient Behavior Regulation of SiC MOSFET
Zheng Zeng · Xiaoling Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年10月
针对SiC MOSFET因开关速度快及杂散参数导致的电压电流振荡与过冲问题，本文建立了栅极驱动调节下的开关行为模型，深入分析了利用栅极驱动抑制振荡与过冲的机制，为提升功率变换器的效率、安全性和稳定性提供了理论支撑。
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、PowerTitan/PowerStack储能系统及风电变流器。随着公司产品向高功率密度和高效率演进，SiC器件的应用已成主流。通过优化栅极驱动的多自由度调节，可有效抑制高频开关带来的电压过冲与电磁干扰，从而提升系统可靠性并降低滤波器设计难度...
考虑开关轨迹包络的SiC MOSFET非线性电容模型
Nonlinear Capacitance Model of SiC MOSFET Considering Envelope of Switching Trajectory
Ning Wang · Jianzhong Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
本文针对SiC MOSFET提出了一种基于开关轨迹包络的非线性电容建模方法。该方法区别于传统全数据提取法，显著降低了模型复杂度，并有效避免了仿真过程中的发散问题，为高频电力电子变换器的动态特性预测提供了更高效的建模手段。
解读: SiC器件是阳光电源新一代组串式逆变器、PowerTitan储能变流器及高功率密度充电桩的核心组件。该建模方法通过简化非线性电容模型，能显著提升仿真精度与收敛速度，有助于研发团队在设计阶段更精准地评估开关损耗与电磁干扰（EMI）。建议在研发高频化、高功率密度产品时引入该模型，以优化驱动电路设计，提升...
一种改进的碳化硅MOSFET导通特性测量方法
An Improved Methodology for Measuring the Conduction Characteristics of SiC MOSFETs
Brian T. DeBoi · Andrew N. Lemmon · Arthur Boutry · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
开发高精度碳化硅(SiC) MOSFET行为模型需覆盖全工作区间的导通特性。然而，商用曲线追踪仪在低漏源电压下的测量范围受限，且存在动态稳定时间长等问题，导致测量误差。本文提出了一种改进的测量方法，旨在提升SiC器件在全工作区间的导通特性表征精度，为功率变换器的精确建模与设计提供支撑。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心功率器件选型与建模工作。随着公司组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器向高功率密度、高效率方向演进，SiC MOSFET的应用日益广泛。该改进测量方法能显著提升器件行为模型的准确性，有助于优化逆变器及PCS的损耗计算与热设计，从而提升产品效率。建议研发团...
平面型与沟槽型SiC MOSFET偏置温度不稳定性恢复特性的综合研究
Comprehensive Investigations on Recovery Characteristics of Bias Temperature Instability in Planar and Trench SiC MOSFETs
Kaiwei Li · Pengju Sun · Xinghao Zhou · Lan Chen 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月
栅氧退化引起的偏置温度不稳定性（BTI）是碳化硅（SiC）金属-氧化物-半导体场效应晶体管（MOSFET）最关键的可靠性问题之一。现有BTI恢复研究尚不够全面。本文系统研究了平面型与沟槽型SiC MOSFET中直流与交流BTI的恢复特性。结果表明，无论器件栅结构如何，短路应力均可实现BTI的有效恢复，且短路能量越大，恢复能力越强。但过强的短路应力更易在平面栅器件中引发额外阈值电压漂移。进一步比较短路应力与负栅压加高温两种恢复方式后的阈值电压再漂移，发现短路应力具有更优的恢复效果。该结果对抑制阈值...
解读: 该研究揭示的SiC MOSFET偏置温度不稳定性恢复机制对阳光电源功率器件应用具有重要价值。研究发现短路应力可有效恢复BTI引起的阈值电压漂移，且恢复效果优于负栅压加高温方式，这为ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中SiC器件的可靠性设计提供了新思路。针对平面栅器件在强短路应力下易产生额外漂移的...
基于瞬态漏极电流的沟槽栅SiC MOSFET陷阱表征
Trap Characterization of Trench-Gate SiC MOSFETs Based on Transient Drain Current
Shan Jiang · Meng Zhang · Xianwei Meng · Xiang Zheng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
SiC/SiO2界面态是限制SiC MOSFET性能与可靠性的关键因素。本文提出一种基于瞬态电流法的贝叶斯反卷积算法，优化了陷阱特征提取过程，显著提升了提取精度，并深入研究了陷阱捕获机制。
解读: SiC MOSFET是阳光电源组串式光伏逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩实现高功率密度与高效率的核心器件。沟槽栅（Trench-gate）结构虽能降低导通电阻，但其界面陷阱对长期可靠性影响显著。该研究提出的贝叶斯反卷积陷阱表征方法，有助于研发团队在器件选型与模块设计阶段更精准地评...
功率循环老化对1.2kV SiC MOSFET短路鲁棒性的影响
Implications of Ageing Through Power Cycling on the Short-Circuit Robustness of 1.2-kV SiC mosfets
Paula Diaz Reigosa · Haoze Luo · Francesco Iannuzzo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
本文通过加速功率循环测试与短路测试相结合的方法，研究了1.2kV碳化硅（SiC）功率MOSFET模块的可靠性。重点分析了在不同程度的老化退化条件下，SiC MOSFET短路耐受能力的演变规律，为宽禁带半导体器件在电力电子系统中的长期可靠性评估提供了重要参考。
解读: 该研究对阳光电源的核心业务至关重要。随着公司在组串式光伏逆变器（如SG系列）和大型储能系统（如PowerTitan）中大规模应用SiC器件以提升功率密度和转换效率，器件在复杂工况下的可靠性是产品生命周期的关键。研究揭示的功率循环与短路鲁棒性之间的关联，可直接指导研发团队在逆变器及PCS设计中优化驱动...
碳化硅(SiC) MOSFET在极端高温下温度敏感电参数的调查与比较
Investigation and Comparison of Temperature-Sensitive Electrical Parameters of SiC mosfet at Extremely High Temperatures
Xiaohui Lu · Laili Wang · Qingshou Yang · Fengtao Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
得益于碳化硅（SiC）材料的优异特性，SiC MOSFET可在极端高温及恶劣环境下运行。为确保电力电子系统的可靠性，本文研究了利用温度敏感电参数（TSEPs）进行在线结温监测的方法，旨在通过监测器件健康状态提升系统运行的安全性与稳定性。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线具有极高价值。随着公司组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统向更高功率密度和更小体积演进，SiC器件的应用已成为主流。在高温环境下对SiC MOSFET进行精准的结温监测，是提升系统可靠性、实现预测性维护的关键。建议研发团队将TSEPs监测技术集...
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