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高温应用下SiC MOSFET反向恢复现象的研究
Investigation of Reverse Recovery Phenomenon for SiC MOSFETs in High-Temperature Applications
Cheng Qian · Zhiqiang Wang · Da Zhou · Yuxin Ge 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
本文研究了SiC器件在25°C至250°C高温环境下的反向恢复现象。文章分析了反向恢复机制及其影响因素，提出了分段等效电路模型，并探讨了两种可能加剧反向恢复的不匹配工况，为高温功率电子系统的设计提供了理论依据。
解读: SiC器件是阳光电源提升光伏逆变器和储能PCS功率密度与效率的核心。随着PowerTitan等储能系统及组串式逆变器向更高功率密度演进，器件在高温下的热应力与开关特性至关重要。本文提出的高温反向恢复模型及不匹配工况分析，可直接指导阳光电源研发团队在高温高频工况下的驱动电路优化与功率模块热设计，有效降...
半桥封装SiC功率MOSFET动态电容的一步提取法用于EMI分析
One-Step Method of Dynamic Capacitances Extraction From a SiC Power MOSFET in a Half-Bridge Package for EMI Analysis
Jaewon Rhee · Sanguk Lee · Changmin Lee · Seongho Woo 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种从半桥封装SiC MOSFET中提取动态电容的一步法，旨在优化电路设计与电磁兼容性（EMI）分析。动态电容特性对MOSFET的开关行为至关重要，该方法为高频功率变换器的EMI预测与抑制提供了精确的参数支持。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心功率变换技术。随着公司组串式逆变器（如SG系列）及储能系统（如PowerTitan）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。准确的动态电容提取方法能显著提升EMI滤波器设计的精确度，减少反复调试成本，并优化开关损耗。建议研发团队将此方法集成至iSo...
一种基于开通栅极电流变化率的SiC MOSFET栅极氧化层退化在线监测方法
An Online Gate Oxide Degradation Monitoring Method for SiC MOSFETs Based on Turn-ON Gate Current Change Rate
Hui Meng · Junwei Liu · Yi Zhang · Chi Yung Chung · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
栅极氧化层退化（GOD）是SiC MOSFET在高压高温环境下运行的主要可靠性挑战。本文提出了一种基于开通栅极电流变化率峰值（dig/dt,max）的在线状态监测方法，利用非侵入式PCB罗氏线圈实现对器件健康状态的实时评估。
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功率模块，提升功率器件的寿命预测能力至关重要。该监测方法无需改变现有电路拓扑，通过非侵入式手段实现栅极氧化层退化的在线诊断，可直接集成于iSolarCloud智能运维平台，实现对核心功率器件的预防性维护。建议研发团...
用于LLC-DCX副边MOSFET的双通道推挽钳位互锁谐振栅极驱动器
A Dual Channel Push Pull Clamped-Interlock Resonant Gate Driver for the Secondary-Side MOSFETs of LLC-DCX
Ziyan Zhou · Qiang Luo · Yufan Wang · Yuefei Sun 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月
LLC直流变压器（LLC-DCX）因具备软开关特性，可在高频下实现高效率能量传输，广泛应用于高功率密度场合。然而，传统驱动集成电路的驱动损耗与开关频率成正比，在高频时导致显著的栅极驱动损耗，限制了LLC-DCX开关频率的进一步提升。本文提出一种双通道推挽钳位互锁谐振栅极驱动器（DPCRGD），用于驱动LLC-DCX副边MOSFET，可提供两路互补驱动信号。相比传统电压源驱动电路及现有研究，该驱动器具有更低的驱动损耗和更小的占用面积。通过原理分析、损耗建模、参数优化与对比研究，并在1.3 MHz、...
解读: 该双通道谐振栅极驱动技术对阳光电源储能与充电产品具有重要应用价值。LLC-DCX拓扑广泛应用于ST系列储能变流器的DC-DC隔离级、PowerTitan储能系统的电池接口变换器，以及充电桩的功率变换模块。该驱动器在1.3MHz高频下实现88%驱动损耗降低和49%面积缩减，可直接应用于：1）储能PCS...
SiC MOSFET多芯片并联功率模块热网络模型的快速修正方法
Fast Correction Method for Thermal Network Models of Multi-Chip Parallel Power Modules
Qian Luo · Yi Li · Bin Zhao · Peng Sun 等7人 · IET Power Electronics · 2025年5月 · Vol.18
本文提出了一种考虑热扩散与热耦合效应的SiC MOSFET多芯片并联热网络模型快速修正方法。该方法能够高效准确地评估功率模块内并联芯片的结温，显著提升热网络模型的预测精度，为功率模块的热设计与散热性能优化提供有力指导。
解读: 该SiC MOSFET多芯片并联热网络快速修正方法对阳光电源功率模块设计具有重要价值。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中，多芯片并联SiC模块广泛应用于提升功率密度，但热耦合效应导致的芯片温度不均衡直接影响系统可靠性。该方法可精准预测各芯片结温分布，优化PowerTitan大型储能系统的散热...
基于平均栅极驱动电流提取的SiC MOSFET在线栅极漏电流监测
Online Gate Leakage Current Monitoring for SiC MOSFET Based on Average Gate Drive Current Extraction
Wenyuan Ouyang · Tao Fan · Zhijie Qiu · Dan Zheng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
针对SiC MOSFET栅极结构脆弱的特点，监测栅极漏电流对其可靠性至关重要。本文提出了一种在线监测方法，通过提取平均栅极驱动电流，实现了高监测分辨率与灵活栅极驱动结构的兼容，有效提升了SiC功率器件的在线健康状态评估能力。
解读: 随着阳光电源在组串式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统中全面引入SiC功率模块以提升功率密度和转换效率，SiC器件的长期可靠性成为关键。该技术提供了一种无需复杂硬件改动的在线监测方案，可集成至iSolarCloud智能运维平台，实现对逆变器核心功率器件的早期故障预警。建议...
一种用于低压直流电网应用的低成本固态断路器设计
A Design of Cost-Efficient Solid-State Circuit Breaker for LVDC Grid Applications
Simon Shek-Mong Wong · Xin Li · Terence Chung-Yin Lau · River Tin-Ho Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
本文提出了一种用于住宅和商业直流建筑的自然冷却直流固态断路器（SSCB）。该设计通过矩阵式连接低压MOSFET处理主电流，在25%负载下实现了99.90%以上的效率，并保持了超快断路能力，解决了成本、噪声和能效方面的关键挑战。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏、储能系统（如PowerStack）及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。随着直流微电网和户用直流配电系统的发展，高效、静音且低成本的固态断路器是提升系统安全性和可靠性的关键组件。建议研发团队关注矩阵式MOSFET拓扑在直流侧保护中的应用，这不仅能优化现有储能PCS的直流侧...
基于准Z源和升压拓扑的输入级高频SiC逆变器——实验对比
High-Frequency SiC-Based Inverters With Input Stages Based on Quasi-Z-Source and Boost Topologies—Experimental Comparison
Kornel Wolski · Mariusz Zdanowski · Jacek Rabkowski · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年10月
本文对比了三种三相两电平逆变器拓扑：准Z源逆变器（qZSI）、带升压变换器的电压源逆变器以及带交错升压变换器的电压源逆变器。通过基于SiC MOSFET和肖特基二极管的6kW、100kHz实验样机，对各拓扑的性能进行了实测与分析。
解读: 该研究聚焦于高频SiC功率器件在不同升压拓扑中的应用，对阳光电源的组串式光伏逆变器及储能PCS产品线具有重要参考价值。随着光伏逆变器向高功率密度和高效率演进，SiC器件的应用已成为主流趋势。qZSI拓扑在单级升压转换中具有独特优势，可简化系统结构，降低成本。建议研发团队关注高频化带来的EMI及热管理...
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...
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功率MOSFET主动功率循环测试台——原理、设计与实现
Active Power Cycling Test Bench for SiC Power MOSFETs—Principles, Design, and Implementation
Sebastian Baba · Andrzej Gieraltowski · Marek Jasinski · Frede Blaabjerg 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
为实现卓越的可靠性，设计阶段需引入可靠性设计方法。本文针对现有基于手册的可靠性模型精度不足的问题，提出了一种针对SiC功率MOSFET的主动功率循环测试台设计方案，旨在通过实验手段更准确地评估关键组件的寿命及失效模式。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线至关重要。随着公司在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统中大规模应用SiC功率器件以提升功率密度和效率，器件的长期可靠性成为质量保证的关键。本文提出的主动功率循环测试方法，能够帮助研发团队建立更精准的SiC器件寿命模型，优化散热设计与驱动策...
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...
基于混合脉宽调制与移相调制的电池组间均衡器
Multicell-to-Multicell Equalizer With Hybrid Pulsewidth Modulation and Phase-Shift Modulation
Guo Xu · Enze Chen · Fulin Liu · Yonglu Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
本文提出了一种基于多绕组变压器的任意电池组间均衡器，旨在减少组件数量并提升均衡速度。该拓扑通过每两个相邻电池单元配置两个MOSFET和一个变压器绕组构成Buck-Boost变换器，并由多个双单元组构成多有源桥（MAB）变换器，有效降低了系统复杂度。通过混合PWM与移相调制策略，实现了高效的能量均衡控制。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）具有极高的应用价值。电池均衡技术是提升大型储能系统寿命与安全性的核心，该拓扑通过简化电路结构降低了BMS及PCS侧的硬件成本，同时提升了均衡效率。建议研发团队评估该多绕组变压器方案在百兆瓦级储能系统中的可扩展性，并结合iS...
基于陶瓷基板散热封装的SiC功率模块EMI抑制技术
EMI Mitigation for SiC Power Module With Chip-on-Ceramic Heatsink Packaging
Zhaobo Zhang · Wenzhi Zhou · Xibo Yuan · Elaheh Arjmand 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
本文提出了一种芯片直接贴装于金属化氮化铝（AlN）陶瓷散热器的封装方案，旨在降低SiC功率模块的共模（CM）噪声并提升热性能。通过减少开关节点与地之间的共模电容耦合，该封装有效抑制了EMI噪声。实验验证了其在DC-DC变换器中的性能优势。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统具有重要价值。随着SiC器件在高性能逆变器和PCS中的广泛应用，高频开关带来的EMI问题和散热瓶颈日益突出。该封装方案通过优化寄生参数和散热路径，能够显著提升功率密度，并降低EMI滤波器设计难度，有助于减小产品体积与成...
SiC低压MOSFET的温度缩放与C–V建模用于IC设计
Temperature Scaling and C–V Modeling of SiC Low-Voltage MOSFETs for IC Design
Abu Shahir Md Khalid Hasan · Md Maksudul Hossain · Md. Zahidul Islam · Muhammad Majharul Islam 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月
本文提出了一种适用于高温环境的碳化硅（SiC）nMOS和pMOS器件SPICE模型及其瞬态特性。该工作在BSIM4SiC模型基础上扩展，重点研究界面陷阱对高温性能及电容-电压（C–V）特性的影响。提出了模型参数的高温缩放修正方法，并考虑了界面陷阱效应，定义了本征载流子浓度与平带电压偏移方程。针对nMOS和pMOS开发了新的C–V参数提取方法，并描述了用于C–V测量的MOSCAP与多指MOSFET测试结构。仿真结果在高温下与实验数据吻合良好，验证了模型准确性。
解读: 该SiC低压MOSFET高温建模技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。针对ST系列储能变流器和SG光伏逆变器，精确的高温C-V特性模型可优化SiC器件驱动电路设计，降低开关损耗并提升高温环境可靠性。界面陷阱效应的温度缩放方法为功率模块热设计提供仿真依据，特别适用于沙漠、热带等极端工况下的Power...
通过共源共栅配置改善超结MOSFET的第三象限运行
Improving the Third Quadrant Operation of Superjunction MOSFETs by Using the Cascode Configuration
Juan Rodriguez · Diego G. Lamar · Jaume Roig · Alberto Rodriguez 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年3月
本文通过解析模型和实验数据，深入研究了高压超结MOSFET（SJ-FET）在与低压硅MOSFET组成的共源共栅配置（CC）下的第三象限行为。通过评估反向恢复时间（tRR）和反向恢复峰值电流等指标，对比了SJ-CC与独立SJ-FET的第三象限动态特性。
解读: 该研究对于提升阳光电源组串式逆变器及储能变流器（PCS）的效率具有重要参考价值。在光伏逆变器和PowerTitan等储能系统中，功率模块的开关损耗和反向恢复特性直接影响整机效率与温升。通过采用共源共栅（Cascode）配置优化超结MOSFET的第三象限特性，可以有效降低死区时间损耗，提升高频化设计下...
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...
低温应用下SiC平面/沟槽MOSFET雪崩工作边界的综合评估
Comprehensive Assessment of Avalanche Operating Boundary of SiC Planar/Trench MOSFET in Cryogenic Applications
Jinwei Qi · Xu Yang · Xin Li · Wenjie Chen 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
本文系统评估了SiC平面及沟槽型MOSFET在90K至340K温度范围内的雪崩耐受能力。研究揭示了极端温度条件下功率器件的雪崩机制及其温度依赖性，对于提升电力转换系统在严苛环境下的安全运行及可靠性设计具有重要指导意义。
解读: 随着阳光电源在光伏逆变器和储能系统（如PowerTitan系列）中大规模应用SiC器件以提升功率密度和效率，器件在极端环境下的可靠性至关重要。该研究揭示的雪崩边界特性，可直接指导研发团队在进行高压大功率模块设计时，优化驱动电路保护策略及热管理方案。特别是在高寒地区运行的户外光伏及储能设备，该研究提供...
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...
面向全碳化硅电压源变换器中不同导通电阻的肖特基势垒二极管选型
Selection for Schottky Barrier Diodes With Various On-Resistance in Full-SiC Voltage Source Converters
Yuzhi Chen · Chi Li · Jianwei Liu · Yifan Wu 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年5月
在基于碳化硅的电压源换流器（VSCs）中，搭配肖特基势垒二极管（SBDs）存在权衡问题。虽然肖特基势垒二极管可降低续流损耗并减轻双极传导的不利影响，但其结电容也会导致开关损耗增加。本文提出了一种以导通电阻为设计变量、旨在提高换流器效率的肖特基势垒二极管系统选择策略。以一个采用1.2 kV金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFETs）和四组1.2 kV肖特基势垒二极管的三相电压源换流器为例进行研究。在较宽的温度范围内对MOSFET/肖特基势垒二极管对的静态和开关特性进行了测量和分析。评...
解读: 该研究对阳光电源的SiC器件应用具有重要指导意义。SBD选型优化可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的功率级设计，通过合理匹配SBD导通电阻，可优化系统损耗分布，提升整机效率。特别是在1500V高压系统中，优化后的SBD可有效降低续流损耗，改善热设计裕度。这对提升产品可靠性和降低散热成...
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