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基于数据驱动的SiC MOSFET故障预测方法
Data-Driven Approach for Fault Prognosis of SiC MOSFETs
Weiqiang Chen · Lingyi Zhang · Krishna Pattipati · Ali M. Bazzi 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
本文提出了一种用于碳化硅（SiC）MOSFET故障预测的无监督学习方法。该方法通过监测器件在退化过程中的电压、电流、温度及其他特征参数的变化趋势来实现。文章回顾了半导体失效模式及现有故障预测技术，并首次针对SiC器件的退化特性提出了该数据驱动方案。
解读: SiC MOSFET是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩的核心功率器件。随着高功率密度设计需求增加，SiC器件的可靠性成为系统长寿命运行的关键。该研究提出的无监督学习故障预测方法，可集成至iSolarCloud智能运维平台中，通过实时采集电压、电流及温度数据，实现对功...
SiC MOSFET短路耐受能力对短路失效时间的依赖性
Dependence of Short-Circuit Withstand Capability of SiC MOSFETs on Short-Circuit Failure Time
Tomoyuki Shoji · Makoto Kuwahara · Masanori Usui · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
本文旨在阐明SiC MOSFET的短路失效机理，特别是栅极相邻层间电介质的机械失效。研究建立了短路耐受能力与短路失效时间之间的关系，并根据失效时间对失效模式进行了分类，为提升功率器件在极端工况下的可靠性提供了理论依据。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩中大规模应用SiC MOSFET以提升功率密度和效率，器件的可靠性成为核心挑战。本文揭示的短路失效机理及失效模式分类，对阳光电源研发团队优化驱动保护电路、设定合理的短路保护阈值具有重要指导意义。建议将该研究成果应用于功率模块的选...
考虑高频电磁激励的超高速电动空气压缩机转速波动抑制控制
Speed Fluctuation Suppression Control of Super-High-Speed Electric Air Compressors Considering High-Frequency Electromagnetic Excitation
Donghai Hu · Jiongzhi Zhang · Jixiang Huang · Jianwei Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
随着碳化硅（SiC）MOSFET在超高速电动空气压缩机控制器中的应用，其高开关频率引发了严重的电磁干扰（EMI），进而导致转速波动。传统抑制负载激励的方法仅在低速下有效，本文针对高频电磁激励下的转速波动问题，提出了相应的抑制控制策略。
解读: 该研究聚焦于SiC器件高频开关带来的EMI及控制稳定性问题，这对阳光电源目前在组串式逆变器和PowerTitan储能变流器中广泛应用SiC技术具有重要的参考价值。虽然研究对象为空气压缩机，但其揭示的“高频开关-EMI-控制波动”耦合机理，可为阳光电源优化逆变器功率模块布局、提升EMI滤波设计及改进高...
硅超结MOSFET与碳化硅肖特基二极管对的详细分析开关瞬态模型
A Detailed Analytical Switching Transient Model for Silicon Superjunction MOSFET and SiC Schottky Diode Pair
Manish Mandal · Shamibrota Kishore Roy · Kaushik Basu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
硅超结MOSFET（Si SJMOS）与碳化硅肖特基二极管（SiC SBD）组合因高可靠性和性价比，常用于单相PFC应用。本文针对Si SJMOS与宽禁带器件在开关动态上的差异，提出了一种改进的分析模型，用于深入研究其开关瞬态过程。
解读: 该研究对于阳光电源的户用光伏逆变器及充电桩产品线具有重要参考价值。在单相PFC电路中，Si SJMOS与SiC SBD的混合应用是平衡成本与效率的关键方案。通过该分析模型，研发团队能更精确地预测开关损耗与电磁干扰（EMI），从而优化PCB布局与驱动电路设计。建议在户用组串式逆变器及充电桩的功率模块设...
一种考虑工作温度的碳化硅(SiC) MOSFET模块短路保护新方案
A Novel Short-Circuit Protection Scheme for Silicon Carbide (SiC) MOSFET Module Considering Operation Temperature
Yang Wen · Yuan Yang · Yan Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
碳化硅(SiC) MOSFET凭借高开关速度和低损耗优势，在电力电子领域应用广泛。然而，其有限且随温度变化的短路耐受能力是制约其大规模应用的关键瓶颈。本文提出了一种基于功率评估的短路保护(SCP)新方案，旨在有效提升SiC器件在不同温度下的运行可靠性。
解读: 该研究直接针对SiC MOSFET的短路保护瓶颈，对阳光电源的组串式逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器及风电变流器等核心产品具有极高的应用价值。随着公司产品向更高功率密度和更高效率迭代，SiC器件的应用比例持续提升，但其短路耐受时间短、对温度敏感等特性对驱动电路设计提出了严...
实现碳化硅MOSFET的零开关损耗
Achieving Zero Switching Loss in Silicon Carbide MOSFET
Xuan Li · Xu Li · Pengkun Liu · Suxuan Guo 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年12月
由于单极性导电机制，碳化硅（SiC）MOSFET的开关损耗较硅基IGBT显著降低，使其适用于高频应用。然而，开关损耗仍是限制开关频率提升的热瓶颈。本文探讨了实现SiC MOSFET零开关损耗的技术路径，旨在进一步提升电力电子变换器的功率密度与效率。
解读: 该技术对于阳光电源的核心产品线具有极高的战略价值。在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中，SiC器件的广泛应用已是提升效率与功率密度的关键。通过实现零开关损耗，可进一步提高逆变器开关频率，从而减小磁性元件体积，降低整机重量与成本。建议研发团队关注该零损耗...
用于抑制并联碳化硅MOSFET瞬态电流不平衡的芯片分类方法
Chips Classification for Suppressing Transient Current Imbalance of Parallel-Connected Silicon Carbide MOSFETs
Junji Ke · Zhibin Zhao · Peng Sun · Huazhen Huang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
本文研究了参数离散性对并联碳化硅（SiC）MOSFET瞬态电流分布的影响，并提出了一种芯片分类方法以抑制电流不平衡。文章首先对比了硅（Si）与SiC MOSFET的参数差异，随后提出了一种新的分类准则，旨在优化并联应用中的电流分配，提升功率模块的性能与可靠性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的高功率密度产品线，特别是组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统。随着SiC器件在高性能PCS及逆变器中的广泛应用，并联均流问题是提升功率模块可靠性的核心挑战。通过引入芯片分类方法，阳光电源可在生产端优化SiC模块的筛选流程，有效降低并联带来的瞬态电...
考虑动态传输特性和Qgd的SiC MOSFET精确解析开通损耗模型
Accurate Analytical Switching-On Loss Model of SiC MOSFET Considering Dynamic Transfer Characteristic and Qgd
Zezheng Dong · Xinke Wu · Hongyi Xu · Na Ren 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
碳化硅（SiC）器件助力电力电子设备实现小型化与高效化，但散热设计成为系统设计的关键。本文提出了一种基于数据手册参数的SiC MOSFET解析开通损耗模型，通过考虑动态传输特性和栅漏电荷（Qgd）的影响，实现了对功率损耗的精确评估，为优化散热设计及提升系统功率密度提供了理论支撑。
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系列储能系统向高功率密度演进，SiC器件的应用日益广泛。该解析模型能显著提升研发阶段对SiC MOSFET损耗的预测精度，从而优化散热器选型与PCB布局，降低系统体积与成本。建议将该模型集成至iSolarCloud的...
基于电感耦合理论的并联SiC MOSFET功率模块共模EMI数学建模
Common-Mode EMI Mathematical Modeling Based on Inductive Coupling Theory in a Power Module With Parallel-Connected SiC MOSFETs
Xiliang Chen · Wenjie Chen · Xu Yang · Yu Ren 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
SiC MOSFET的并联应用可显著提升功率变换器的电流容量与功率等级。然而，并联支路间寄生电感的电感耦合效应，是功率模块电磁干扰（EMI）数学建模的关键挑战。本文提出了针对该问题的精确建模方法，旨在优化高功率密度电力电子系统的电磁兼容性设计。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的高功率密度产品研发。随着公司组串式逆变器（如SG系列）和大型储能系统（如PowerTitan）向更高功率密度演进，SiC器件的并联应用已成为主流。并联支路间的寄生参数耦合是导致EMI超标和开关损耗不均的核心痛点。该建模方法能有效指导研发团队在设计阶段优化功率模块布局，降低E...
一种用于SiC+Si混合开关的变触发模式新型单门极驱动电路
A Novel Single-Gate Driver Circuit for SiC+Si Hybrid Switch With Variable Triggering Pattern
Yongsheng Fu · Haipeng Ren · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
混合开关因其高效率和低成本而备受关注。传统方案通常需要两个独立的驱动器和信号，增加了成本与控制复杂度。本文提出了一种仅需单驱动信号和单驱动器的新型SiC+Si混合开关驱动电路，通过简单的电阻网络实现变触发模式，有效简化了电路设计。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan储能变流器（PCS）具有重要参考价值。通过SiC与Si混合开关技术，可以在保证高效率的同时降低系统整体成本，特别是在大功率储能变流器中，利用该单驱动电路方案可显著简化PCB布局并降低驱动成本。建议研发团队评估该方案在提升功率密度方面的潜力，并针对高...
一种具有优化系统接口和电场分布的10 kV SiC MOSFET功率模块
A 10 kV SiC MOSFET Power Module With Optimized System Interface and Electric Field Distribution
Xiaoling Li · Yuxiang Chen · Hao Chen · Riya Paul 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
本文提出了一种针对10 kV碳化硅（SiC）MOSFET功率模块的系统化设计方法。通过多目标优化，实现了电场分布的增强、共模寄生电容的最小化以及系统级寄生电感的降低，为高压功率模块的设计提供了创新技术路径。
解读: 该研究聚焦于高压SiC功率模块的封装与电磁优化，对阳光电源的核心业务具有极高价值。10 kV SiC器件是实现中压直挂（MV-grid）光伏逆变器和储能PCS的关键，能显著减少变压器体积并提升系统效率。该模块的电场优化与寄生参数控制技术，可直接应用于PowerTitan等大功率储能系统及集中式光伏逆...
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...
温度不均匀性和栅极陷阱电荷对碳化硅MOSFET电流不平衡的影响
Influence of temperature inhomogeneity and trap charge on current imbalance of SiC MOSFETs
Chunsheng Guo · Jiapeng Li · Yamin Zhang · Hui Zhu 等6人 · Solid-State Electronics · 2025年6月 · Vol.226
对于碳化硅（SiC）MOSFET，无论是多芯片模块还是多个分立器件，均需并联连接以实现高电流容量。然而，并联应用中出现的电流不平衡会降低器件的可靠性。本文重点研究了温度不均匀性和栅极陷阱电荷对SiC MOSFET电流不平衡行为的影响，并对阈值电压差异对电流不均匀性的影响进行了对比研究。最后，从电压和时间维度上比较了上述三个因素对SiC MOSFET电流不均匀特性的影响。结果表明，在静态过程中，由于温度不均匀性引起的漏源电流不平衡百分比可始终保持在10%以上；在动态过程中，由于温度不均匀性引起的漏...
解读: 该研究揭示SiC MOSFET并联应用中温度不均匀性和陷阱电荷导致的电流不平衡机理,对阳光电源ST系列储能变流器、电动汽车驱动系统及充电桩产品具有重要指导意义。研究表明静态和动态过程中温度不均匀性引起的电流失配均超过10%,这为我们优化多芯片并联SiC模块的热管理设计、改进栅极驱动均流策略提供理论依...
通过分布式栅极阻尼网络优化多芯片SiC堆叠DBC功率模块的开关损耗
Switching Loss Optimization for Multichip SiC Stacked DBC Power Modules Through Distributed Gate Damping Networks
Xiaoshuang Hui · Puqi Ning · Tao Fan · Yuhui Kang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
针对多芯片并联SiC MOSFET模块中寄生振荡和高开关损耗问题，本文提出了一种在堆叠DBC封装中集成高阻值（30–40 Ω）嵌入式电阻的分布式栅极阻尼网络。该架构有效抑制了开关过程中的振荡，并降低了开关损耗，为高功率密度功率模块的设计提供了新思路。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高的参考价值。随着阳光电源组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统向更高功率密度和更高电压等级（如1500V/2000V）演进，SiC器件的应用已成为提升效率的关键。该分布式栅极阻尼网络技术能有效解决大电流并联下的寄生振荡难题，有助于优化逆变器...
电力电子系统的多时间尺度耦合仿真框架及分段解析SiC MOSFET瞬态模型
A Multitimescale Coupled Simulation Framework for Power Electronic Systems and the Piecewise Analytical SiC MOSFET Transient Model
Yikang Xiao · Yong Chen · Xu Cheng · Bochen Shi 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
随着碳化硅（SiC）MOSFET等宽禁带器件的广泛应用，开关瞬态对电力电子系统的影响日益显著。本文提出了一种多时间尺度耦合仿真框架，将纳秒至微秒级的器件瞬态行为与毫秒至秒级的系统级运行相结合，通过分段解析模型精确描述SiC MOSFET的开关过程，为电力电子系统的设计与优化提供了高效的仿真工具。
解读: 该研究对阳光电源的核心业务具有极高的应用价值。随着公司组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统向更高功率密度和效率演进，SiC器件的应用已成为提升产品竞争力的关键。该多时间尺度仿真框架能有效解决SiC器件在高频开关下的电磁干扰（EMI）与热应力问题，缩短研发周期。建议研发团队...
基于空芯PCB电路的SiC MOSFET开关振铃阻尼方案
A Damping Scheme for Switching Ringing of Full SiC MOSFET by Air Core PCB Circuit
Jaesuk Kim · Dongho Shin · Seung-Ki Sul · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年6月
本文提出了一种用于抑制全SiC MOSFET开关振铃的谐振阻尼电路。研究表明，通过设计合理的空芯PCB变压器及其二次侧电路，可以有效抑制由开关回路寄生阻抗引起的振铃现象。文中详细阐述了PCB变压器及二次侧电路的设计方法。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器及PowerTitan系列储能系统向高功率密度、高开关频率方向演进，SiC器件的应用已成为提升效率的关键。该文献提出的空芯PCB阻尼方案，能够有效解决高频开关带来的电压振铃和电磁干扰问题，有助于优化逆变器及PCS的功率模块布局。建议研发团队在下一代高频SiC功率模块设计中引入...
500 °C 碳化硅(SiC) PWM集成电路
500 °C SiC PWM Integrated Circuit
Saleh Kargarrazi · Hossein Elahipanah · Stefano Saggini · Debbie Senesky 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年3月
本文报道了一种采用4H-SiC双极工艺制造的高温脉宽调制(PWM)集成电路，该电路集成了片上斜坡发生器。测试表明，该电路可在25至500 °C的宽温度范围内稳定工作，PWM工作频率范围为160至210 kHz。
解读: 该研究展示了SiC器件在极端高温环境下的集成控制能力，对阳光电源的核心业务具有重要参考价值。在光伏逆变器和储能变流器（如PowerTitan系列）中，功率模块的散热设计一直是提升功率密度的瓶颈。若能将控制电路与功率器件实现更高程度的耐高温集成，将显著简化散热系统设计，提高系统可靠性。建议研发团队关注...
电动汽车风冷SiC逆变器的分步设计方法与异构集成路径
Stepwise Design Methodology and Heterogeneous Integration Routine of Air-Cooled SiC Inverter for Electric Vehicle
Zheng Zeng · Xin Zhang · Frede Blaabjerg · Hao Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
本文针对电动汽车风冷SiC逆变器缺乏系统性设计方法及异构集成路径的问题，提出了一种分步设计方法。通过采用SiC器件并取消复杂的液冷系统，旨在实现动力总成的高效、轻量化与紧凑化，为下一代电动汽车驱动系统提供技术支撑。
解读: 该研究对阳光电源的电动汽车充电桩及车载电力电子业务具有重要参考价值。虽然阳光电源目前主营光储业务，但其在功率模块封装、SiC应用及热管理方面的技术积累与该文高度契合。风冷SiC技术可显著降低系统复杂度和成本，建议研发团队关注该异构集成路径，将其应用于高功率密度充电桩的模块化设计中，通过优化热仿真与集...
用于串联SiC MOSFET电压平衡的栅漏放电补偿主动栅极驱动
Active Gate Drive With Gate–Drain Discharge Compensation for Voltage Balancing in Series-Connected SiC MOSFETs
Ye Zhou · Xu Wang · Liang Xian · Dan Yang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
针对串联碳化硅（SiC）MOSFET在关断过程中的电压不平衡问题，本文分析了栅漏放电偏差对电压不平衡比的影响及其根本原因。为此，提出了一种新型主动栅极驱动电路，通过补偿栅漏放电差异，有效提升了串联器件的电压均衡性能。
解读: 该技术对阳光电源的高压大功率产品线具有重要意义。在PowerTitan储能系统及大型集中式光伏逆变器中，为了提升系统电压等级以降低线损，常采用多器件串联技术。SiC MOSFET的引入虽提升了效率，但电压不平衡限制了其在高压场景的应用。该主动栅极驱动方案能有效解决串联均压难题，提升功率模块的可靠性与...
碳化硅半导体器件在高压直流输电电压源换流器中的对比评估
Comparative Evaluation of Voltage Source Converters With Silicon Carbide Semiconductor Devices for High-Voltage Direct Current Transmission
Keijo Jacobs · Stefanie Heinig · Daniel Johannesson · Staffan Norrga 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
本文探讨了碳化硅（SiC）功率半导体技术在高压直流（HVDC）输电领域的应用前景。相比传统的硅（Si）基器件，SiC器件结合新型模块化多电平换流器（MMC）拓扑，能显著提升高功率转换系统的效率与功率密度，是未来电力电子技术升级的重要方向。
解读: 该研究对于阳光电源的高压储能系统（如PowerTitan系列）及未来大功率电力电子设备具有重要参考价值。SiC器件在高压、高频场景下的低损耗特性，能够显著提升PCS的转换效率，减小散热系统体积，从而提升系统功率密度。建议研发团队关注SiC在高压模块化多电平拓扑中的应用，这不仅有助于优化大型储能电站的...
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