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基于SiC-MOSFET的超98%效率四相交错双向DC-DC变换器及其宽电压比特性
Over 98% Efficiency SiC-MOSFET Based Four-Phase Interleaved Bidirectional DC–DC Converter Featuring Wide-Range Voltage Ratio
Shiqiang Liu · Guiyi Dong · Tomokazu Mishima · Ching-Ming Lai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
本文提出了一种新型浮动四相交错电荷泵双向DC-DC变换器（F4P-ICPBDC），具备宽降压/升压电压比。通过交错结构降低了低压侧电容和电感的电流纹波，浮动配置则实现了高电压转换比，并确保了平均电流平衡。
解读: 该拓扑对于阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列PCS）具有极高的应用价值。储能系统在电池侧与直流母线之间需要高效的双向DC-DC变换，该技术采用SiC器件配合四相交错结构，能显著提升转换效率至98%以上，并有效降低电流纹波，从而减小磁性元件体积，提升功率密度。建议研发...
一种基于栅极电流检测的SiC MOSFET超快通用短路保护技术
An Ultrafast Universal Short-Circuit Protection Technique Based on Gate Current Detection for SiC MOSFET
Zipeng Ke · Jun Wang · Bo Hu · Xuanting Song 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
针对SiC MOSFET短路故障，本文提出了一种基于栅极电流检测的超快通用短路保护方法。该方法利用短路发生时栅极电流的特征变化，实现对故障的快速响应，显著提升了功率器件在极端工况下的可靠性。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统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。该技术通过栅极电流检测实现超快短路保护，能有效解决SiC器件短路耐受时间短的痛点，提升系统在复杂电网环境下的鲁棒性。建议研发团队在下一代高频功率模块驱动电...
考虑阈值电压不稳定性SiC MOSFET动态分析开关损耗模型
Dynamic Analytical Switching Loss Model of SiC MOSFET Considering Threshold Voltage Instability
Yumeng Cai · Peng Sun · Yuankui Zhang · Cong Chen 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
准确的开关损耗建模对SiC MOSFET及功率变换器至关重要。本文针对长期运行中栅氧化层退化对开关性能的影响，提出了一种考虑阈值电压（VTH）不稳定性导致的“动态”时间相关分析模型，填补了传统静态模型在长期可靠性评估方面的空白。
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器件以提升功率密度和效率，器件的长期可靠性成为核心竞争力。该研究提出的动态损耗模型能更精准地预测SiC MOSFET在全生命周期内的性能漂移，有助于优化逆变器及PCS的寿命预测算法。建议研发团队将其引入iSolar...
谐振脉冲功率变换器中并联SiC MOSFET的电流均衡研究
Current Balancing of Paralleled SiC mosfets for a Resonant Pulsed Power Converter
Qunfang Wu · Mengqi Wang · Weiyang Zhou · Xiaoming Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
针对并联SiC MOSFET在脉冲功率变换器中因器件参数失配及电路布局不对称导致的电流不平衡问题，本文提出了一种被动均衡方案。通过引入耦合电感替代传统谐振电感，有效实现了并联器件间的电流自动均衡，提升了高功率密度变换器的可靠性与性能。
解读: 该技术对阳光电源的功率变换产品具有重要参考价值。在PowerTitan等大功率储能变流器（PCS）及组串式光伏逆变器中，为了实现高功率密度，SiC器件的并联应用日益广泛。该文提出的耦合电感均衡方案，能够有效解决多模块并联时的电流不均问题，降低器件应力，提升系统可靠性。建议研发团队在后续高频、高功率密...
一种基于新型栅极导通模型的SiC MOSFET在线结温监测方法
An Online Junction Temperature Monitoring Method for SiC MOSFETs Based on a Novel Gate Conduction Model
Qinghao Zhang · Pinjia Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
结温监测是SiC器件高可靠性的基础。由于高开关频率，传统热敏电参数（TSEP）方法在SiC MOSFET上的监测性能较差。研究发现栅极电流IG是有效的TSEP，本文提出了一种基于新型栅极导通模型的在线结温监测方法，以解决SiC器件在复杂工况下的热应力监测难题。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统中大规模应用SiC MOSFET以提升功率密度和效率，器件的可靠性成为核心挑战。该研究提出的基于栅极电流的在线结温监测方法，无需额外传感器，可直接集成于驱动电路中，有助于实现逆变器及PCS的实时热状态感知与寿命预测。建议研...
一种用于并网光伏系统的高效无变压器MOSFET逆变器
Efficient Transformerless MOSFET Inverter for a Grid-Tied Photovoltaic System
Monirul Islam · Saad Mekhilef · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年9月
本文提出了一种基于单极性正弦脉宽调制（SPWM）的全桥无变压器光伏逆变器。通过结合最新的超结MOSFET与碳化硅（SiC）二极管，该拓扑有效解决了传统MOSFET在无变压器逆变器中因体二极管反向恢复特性导致的效率瓶颈，显著提升了系统转换效率。
解读: 该研究直接契合阳光电源组串式逆变器（String Inverter）的技术演进方向。随着户用及工商业光伏市场对高功率密度和高效率的极致追求，无变压器拓扑已成为主流。文中提到的超结MOSFET与SiC器件协同应用，可直接优化阳光电源SG系列组串式逆变器的功率模块设计，降低开关损耗，提升整机效率。建议研...
通过关断延迟调节实现多个串联SiC MOSFET的主动电压均衡
Active voltage balancing by turn-off delays regulation for multiple series-connected SiC MOSFETs
Cédric Mathieu de Vienne · Pierre Lefranc · Pierre-Olivier Jeannin · Bruno Lefebvre 等5人 · IET Power Electronics · 2025年1月 · Vol.18
本文提出了一种针对N个串联SiC MOSFET堆栈的主动电压均衡方法，通过基于实时电压反馈精确调节各器件的关断延迟时间来实现动态电压平衡。该方法无需额外的均衡电路，仅利用驱动时序控制即可有效抑制串联MOSFET在开关过程中出现的电压不均问题。仿真与实验均在采用三个650 V SiC MOSFET构成的Buck变换器平台上验证了该策略的有效性。
解读: 该主动电压均衡技术对阳光电源高压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1500V光伏逆变器中，多个SiC MOSFET串联可突破单管耐压限制，实现更高电压等级和更低损耗。该方法通过驱动时序控制实现动态均压，无需额外均衡电路，可简化PowerTitan等大型储能系统的功率模块设计，降...
一种结合表面复合效应的SiC BJT改进SPICE模型
An Improved SPICE Model of SiC BJT Incorporating Surface Recombination Effect
Jun Wang · Shiwei Liang · Linfeng Deng · Xin Yin 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年7月
SiC双极结型晶体管（BJT）是SiC MOSFET的重要替代方案。为推动其在电力电子领域的应用，建立精确的SPICE模型至关重要。本文针对SiC BJT在高电流和高温下电流增益显著下降的问题，重点研究了表面复合效应对器件性能的影响，并提出了一种改进的SPICE建模方法。
解读: SiC BJT作为宽禁带半导体器件，在高压、高温及高频应用中具有独特优势。对于阳光电源而言，该研究有助于提升组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS）的功率密度与效率。通过引入表面复合效应的精确SPICE模型，研发团队可在仿真阶段更准确地预测SiC器件在极端工况下的热特性与电流增益衰...
一种具有低寄生电感和高动态均流性能的2.5D多芯片SiC MOSFET功率模块
A 2.5D Multichip SiC MOSFET Power Module With Low Parasitic Inductance and High Dynamic Current Sharing Performance
Zexiang Zheng · Jianwei Lv · Yiyang Yan · Jiaxin Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
多芯片碳化硅（SiC）功率模块的寄生电感和动态均流性能限制了器件性能。传统2D封装难以兼顾电气性能，而3D封装工艺复杂且可靠性有待验证。本文提出了一种新型2.5D键合线封装技术，旨在优化多芯片SiC模块的电学特性与均流表现。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。随着公司组串式逆变器和PowerTitan系列储能系统向高功率密度、高效率方向演进，SiC器件的应用已成为提升整机效率的关键。2.5D封装技术在降低寄生电感的同时平衡了工艺复杂度和可靠性，非常契合阳光电源对高性能功率模块的需求。建议研发团队关注该封装结构在高温...
一种基于双闭环自调节有源栅极驱动器的过冲与开关损耗最优折中控制策略
A Novel Control Strategy for Optimal Tradeoff between Overshoot and Switching Loss Based on Double Closed-Loop Self-Regulating Active Gate Driver
Xinbo Chen · Han Peng · Shijie Song · Qiaoling Tong 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
在碳化硅（SiC）MOSFET关断过程中，电压过冲的抑制往往伴随着开关损耗的增加。现有有源栅极驱动器（AGD）难以在不同工况下实现两者的最优平衡。本文提出一种双闭环自调节有源栅极驱动策略，旨在实现过冲与开关损耗的动态最优折中。
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向高功率密度、高效率方向演进，SiC器件的应用日益广泛。该自调节有源栅极驱动技术能有效解决SiC在高频开关下的电压尖峰问题，在保证可靠性的前提下进一步提升系统效率。建议研发团队在下一代高压储能变流器及大...
采用SiC MOSFET和SiC肖特基二极管的分裂输出变换器性能评估
Performance Evaluation of Split Output Converters With SiC MOSFETs and SiC Schottky Diodes
Qingzeng Yan · Xibo Yuan · Yiwen Geng · Apollo Charalambous 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
本文探讨了碳化硅（SiC）MOSFET和肖特基二极管在功率变换器中的应用。虽然SiC器件能显著提升功率密度和系统效率，但其超快开关特性引发了桥臂直通（串扰）、高开通损耗及电磁干扰（EMI）等挑战。文章针对分裂输出变换器进行了深入的性能评估与分析。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线具有重要指导意义。随着组串式光伏逆变器和PowerTitan系列储能PCS向更高功率密度和效率演进，SiC器件的应用已成为主流。针对文中提到的串扰和EMI问题，建议在研发中优化驱动电路设计及PCB布局，以充分发挥SiC的性能优势。该技术可直接应用于新一代高频化、小型化逆变...
非对称布局与不均匀结温对开尔文源极连接并联SiC MOSFET电流分配的影响
Effect of Asymmetric Layout and Unequal Junction Temperature on Current Sharing of Paralleled SiC MOSFETs With Kelvin-Source Connection
Cheng Zhao · Laili Wang · Fan Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年7月
针对高容量应用中并联SiC MOSFET的电流不均问题，本文研究了开尔文源极连接下，非对称布局和结温差异对电流分配的影响。研究旨在优化并联设计，提升开关速度与系统可靠性。
解读: 该研究对阳光电源的高功率密度产品至关重要。在PowerTitan储能系统及大功率组串式逆变器中，SiC MOSFET的并联应用是提升效率的核心。非对称布局和结温不均直接影响器件的均流特性与寿命，进而影响整机可靠性。建议研发团队在功率模块设计阶段引入该文的仿真模型，优化PCB布线对称性，并结合iSol...
并联SiC MOSFET动态电流均衡的筛选指标选择与聚类方法
Screening Indicator Selection and Clustering Method for Dynamic Current Balancing of Paralleled SiC MOSFETs
Li Zhang · Zhibin Zhao · Rui Jin · Xiaofeng Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
并联SiC MOSFET可提升载流能力，但参数离散性会导致动态电流不平衡。传统仅筛选阈值电压和跨导的静态方法不足以解决该问题。本文提出了一种新的筛选指标和聚类方法，以有效改善并联SiC MOSFET的动态电流均衡性能，提升功率模块的可靠性。
解读: 该研究对于阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）具有重要意义。随着公司产品向高功率密度和高效率演进，SiC器件的应用日益广泛。并联技术是实现大功率模块的关键，但动态电流不平衡直接影响器件寿命与系统可靠性。建议研发团队引入该文提出的动态参数筛选与聚类算法...
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...
用于低温等离子体射流的单开关无变压器电源——3.3 kV SiC MOSFET的应用机遇
Single-Switch Transformer-Less Power Supply for Low Temperature Plasma Jet – 3.3 kV SiC MOSFET Opportunities
David Florez · Hubert Piquet · Eric Bru · Rafael Diez · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
本文提出了一种无需高压变压器的简单功率变换器，用于驱动基于介质阻挡放电的等离子体射流。该变换器采用单开关脉冲电流模式，由低压直流源供电，能够向等离子体负载输出高电流幅值的超短脉冲。研究重点探讨了3.3 kV SiC MOSFET在高压脉冲应用中的性能优势。
解读: 该文献探讨的3.3 kV SiC MOSFET技术在超短脉冲高压应用中的表现，对阳光电源的功率器件选型具有参考价值。虽然等离子体电源非公司核心业务，但该拓扑中对高压SiC器件的驱动与保护策略，可迁移至公司高压组串式逆变器或大型储能系统（如PowerTitan系列）的辅助电源设计中。随着宽禁带半导体电...
基于宽带罗氏线圈电流传感器的中压SiC MOSFET过流保护
Overcurrent Protection Enabled by Broadband Rogowski Coil Current Sensor for Medium-Voltage SiC MOSFET
Jiakun Gong · Yulei Wang · Liang Wang · Mingrui Zou 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
为保障昂贵的中压SiC MOSFET器件安全运行，本文提出一种基于罗氏线圈电流传感器（RCCS）的过流保护方案。该方案具备响应速度快、电气隔离等优势。针对RCCS在高带宽与抗噪性之间的矛盾，以及非理想因素的影响进行了深入研究，旨在提升功率变换系统的可靠性与保护精度。
解读: 该技术对于阳光电源的中高压光伏逆变器及储能系统（如PowerTitan系列）至关重要。随着SiC器件在更高电压等级的应用，其极高的开关速度对过流保护的响应带宽提出了严苛要求。该研究提出的宽带RCCS方案能有效提升系统在短路故障下的保护灵敏度，降低SiC器件损坏风险，从而提高产品可靠性。建议研发团队关...
60Co伽马射线总电离剂量辐照下SiC MOSFET的退化机理分析与建模
Degradation Mechanism Analysis and Modeling of SiC MOSFETs Under 60Co Gamma Ray Total Ionizing Dose Irradiation
Runding Luo · Yuhan Duan · Tao Luo · Yifei Chang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年5月
研究了碳化硅（SiC）垂直双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管（VDMOSFET）和沟槽金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）在 $^{60}$Co $\gamma$ 射线辐照环境下的退化机制。探究了不同总电离剂量（TID）辐照后，处于不同工作状态的 SiC MOSFET 电学特性的退化情况。通过辐照后的退火实验研究了辐照过程中产生的缺陷。揭示了 TID 导致 SiC MOSFET 退化的原因，并提出了阈值电压（$V_{\text {th}}$）漂移的预测模型，且通过 TCAD 仿真进行了验...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于SiC MOSFET在总电离剂量辐射环境下的退化机理研究具有重要的战略参考价值。SiC功率器件已成为我司光伏逆变器、储能变流器等核心产品的关键元件，其可靠性直接影响系统的长期性能表现。 该研究揭示了γ射线辐射导致SiC MOSFET阈值电压漂移、导通电阻增大等退化...
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...
用于SiC MOSFET快速短路保护的自适应电流阈值
Adaptive Current Threshold for Rapid Short-Circuit Protection of SiC MOSFETs
Jiahong Liu · Xing Wei · Bo Yao · Huai Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
由于碳化硅（SiC）MOSFET的短路耐受时间较短，实现可靠运行需要极快的短路保护。本文提出了一种针对SiC MOSFET的超快短路保护方法。该方法利用转换器运行过程中负载电流连续的特性，实现了自适应电流阈值，从而能够快速识别并响应短路故障，提升功率器件的运行可靠性。
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，器件的短路保护成为提升系统可靠性的核心挑战。该研究提出的自适应短路保护方法，能够有效解决SiC器件耐受时间短的痛点，避免误触发，同时确保在故障发生时实现毫秒级快速关断。建议研发团...
基于PCB线圈电流传感器的分立式SiC MOSFET超快速保护
Ultrafast Protection of Discrete SiC MOSFETs With PCB Coil-Based Current Sensors
Aamir Rafiq · Sumit Pramanick · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
碳化硅（SiC）MOSFET显著提升了电力电子变换器的效率与功率密度，但其短路耐受时间较短。本文提出了一种针对TO-247封装SiC MOSFET的超快速短路保护方案，利用PCB线圈作为电流传感器，实现了对器件故障的快速检测与保护。
解读: 该技术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储能系统向高功率密度、高开关频率演进，SiC器件的应用日益广泛。然而，SiC器件脆弱的短路耐受能力是制约系统可靠性的瓶颈。该方案通过PCB集成电流检测实现超快速保护，无需昂贵的专用驱动芯片，能有效提...
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