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分裂栅沟槽MOSFET在分布式效应引起临界条件下的行为
Behavior of Split-Gate Trench MOSFETs in Critical Conditions Caused by Distributed Effects
R. Tambone · A. Ferrara · F. Magrini · R. J. E. Hueting · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年5月
分裂栅沟槽（SGT）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）是一种垂直功率器件，其深沟槽内设有独立的场板（FP）。这种设计通过降低表面电场（RESURF）效应提高了击穿电压（BV）。然而，在快速瞬态开关操作期间，器件各部分可能会出现电压波动。这些波动是由分布效应引起的，可能导致过早击穿、电流拥挤，在最坏的情况下还会导致器件失效。在这项工作中，采用晶圆级传输线脉冲（TLP）测试装置并结合技术计算机辅助设计（TCAD）模拟，来分析SGT MOSFET在分布效应导致的临界条件下的行为。...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于分栅沟槽MOSFET（SGT MOSFET）的研究对我们的核心产品线具有重要的技术参考价值。作为光伏逆变器和储能系统的关键功率器件，MOSFET的性能直接影响系统效率、可靠性和功率密度。 SGT MOSFET通过RESURF效应提升击穿电压的设计理念，与我们在高压...
用于储能式有轨电车的具有中点电压自恢复功能的三级SiC DC–DC变换器
Three-Level SiC DC–DC Converter With Midpoint Voltage Self-Recovery for Energy-Storage Trams
Wei Li · Wenlu Zhang · Chunyang Chen · Xinxin Tang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
储能式有轨电车对其储能装置供电系统提出了高要求，充电系统需具备高电压、大功率输出以实现快速充电。采用三级DC–DC拓扑与碳化硅（SiC）MOSFET等宽禁带半导体器件可提升耐压等级与开关频率，适用于高压大功率场景。本文提出一种三级不对称混合钳位DC–DC变换器，通过“串联充电、并联放电”电路结构，在特定条件下实现输入侧中点电压自平衡。设计了满足储能电车充电需求的控制算法，并研制基于SiC器件的样机模块。相比前代系统，体积减小32.85%，质量降低30.70%。仿真与实验验证了中点电压自恢复能力及...
解读: 该三电平SiC DC-DC变换器技术对阳光电源储能与充电业务具有重要应用价值。中点电压自恢复功能可直接应用于ST系列储能变流器的DC-DC级联架构，解决三电平拓扑中点电位漂移难题，提升系统可靠性。SiC器件应用与高频化设计实现32.85%体积缩减，契合PowerTitan储能系统的高功率密度需求。非...
基于SiC MOSFET的半双有源桥DC-DC变换器多模式控制策略
Multimode Control Strategy for SiC mosfets Based Semi-Dual Active Bridge DC–DC Converter
Deshang Sha · Jiankun Zhang · Tengfei Sun · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年6月
为满足半双有源桥（semi-DAB）DC-DC变换器在电池充电应用中的全负载范围运行需求，本文提出了一种多模式控制策略。该策略在重载下采用单移相控制，轻载下结合脉宽调制（PWM）与变频控制，在极轻载下进一步优化PWM策略，有效提升了变换器的效率与运行稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及电动汽车充电桩业务具有重要意义。半双有源桥拓扑因其高功率密度和双向功率流特性，是储能变流器（PCS）和直流快充模块的核心。文章提出的多模式控制策略能够显著提升SiC器件在宽负载范围下的转换效率，特别是在轻载工况下的效率优化，...
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...
用于宽输出范围的双桥三电平LLC谐振变换器混合控制
Hybrid Control for Three-Level LLC Resonant Converter of Dual-Bridge for Wide Output Range
Tao Jin · Xiao Sen Xiao · Zhongyi Zhang · Weixin Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
本文提出了一种用于宽输出电压范围和高输入电压应用的双桥三电平LLC谐振变换器。该拓扑通过辅助变压器集成两个中点钳位臂，形成了一种新型可控倍压结构，使所有MOSFET仅承受一半输入电压。基于该特性，文章提出了混合控制调制策略，有效提升了变换器在宽范围下的效率与稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式光伏逆变器（尤其是高压直流输入场景）及储能变流器（PCS）具有重要参考价值。三电平拓扑能有效降低功率器件的电压应力，允许使用更低耐压等级的SiC或Si器件，从而提升系统功率密度和效率。对于PowerTitan等大功率储能系统，该混合控制策略可优化宽电压范围下的转换效率，提升系...
一种基于非接触式PCB罗氏线圈的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 With Contactless PCB Rogowski Coil Approach
Jianlong Kang · Ankang Zhu · Yu Chen · Haoze Luo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
SiC MOSFET栅极氧化层的实时退化监测是提升功率变换器可靠性的关键。现有监测方法多需直接电气连接，降低了系统可靠性。本文提出一种基于开通瞬态电流变化率的非接触式监测方法，通过PCB罗氏线圈实现，有效避免了对主电路的干扰，提升了监测的安全性与准确性。
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，器件的长期可靠性成为核心竞争力。该非接触式监测技术无需改变主电路拓扑，即可实现对SiC器件栅极健康状态的实时评估，极大地降低了系统故障风险。建议研发团队将其集成至iSolarCloud智能运...
基于展开式AC-DC变换器中T型桥前沿对齐调制的优化时序控制
Optimized Timing Control for Leading-Edge Aligned Modulation of a T-Type Bridge in Unfolding-Based AC–DC Converters
Shubhangi Gurudiwan · Aditya Zade · Hongjie Wang · Regan Zane · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文针对展开式单级AC-DC变换器中T型桥的前沿对齐调制策略进行了研究。虽然该策略有助于实现全电网周期的零电压开关（ZVS），但会导致T型桥内共源MOSFET出现部分ZVS失效问题。本文提出了一种优化时序控制方法，旨在解决该问题并提升变换效率。
解读: 该研究针对T型三电平拓扑的调制优化，与阳光电源的组串式逆变器及工商业储能PCS产品线高度相关。T型三电平拓扑常用于高效率光伏逆变器及储能变流器中，以提升功率密度和转换效率。文中提出的优化时序控制方法，能有效解决共源MOSFET在特定调制下的ZVS失效问题，降低开关损耗。建议研发团队在下一代高频化、高...
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...
一种涵盖正向和反向运行的1.2-kV SiC MOSFET和JBSFET统一行为模型
A Unified Behavioral Model for 1.2-kV SiC MOSFETs and JBSFETs Covering Forward and Reverse Operations
Aijun Zhang · Yuming Zhang · Zhiyuan Qi · Yibo Zhang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年5月
本文研究并对比了4H-SiC MOSFET与集成JBS二极管的JBSFET在第三象限及反向恢复特性方面的电气行为。为了进行全面比较，研究建立了一种统一的行为模型，能够准确描述这些器件在正向和反向工作模式下的性能，为高性能功率转换系统的设计提供理论支撑。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线具有极高价值。1.2kV SiC器件是公司组串式逆变器、PowerTitan储能系统及高压充电桩实现高效率、高功率密度的关键。JBSFET技术通过集成肖特基二极管优化了体二极管特性，能显著降低反向恢复损耗和导通损耗。建议研发团队利用该统一行为模型，在产品设计阶段进行更精确...
基于SiC的双开关反激变换器中MOSFET的电压分担
Voltage Sharing Between MOSFETs in a SiC-Based Two-Switch Flyback
Joni-Markus Hietanen · Kalyan Gokhale · Brian Veik · Tommi J. Kärkkäinen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年5月
双开关反激变换器通过增加开关管和钳位二极管，将每个开关管的峰值电压限制在输入直流电压水平。这种拓扑结构在关断状态下由两个开关管共同分担电压，从而支持更高的直流输入电压，或允许使用低耐压等级的功率器件，提升系统效率与功率密度。
解读: 该研究探讨的双开关反激拓扑及SiC器件电压分担技术，对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能PCS产品具有重要参考价值。在追求高功率密度和高效率的趋势下，利用SiC器件配合该拓扑，可有效降低开关管电压应力，从而选用更低导通电阻的器件，进一步降低损耗。建议研发团队在小功率辅助电源设计或高压输入DC-DC变...
一种用于光伏应用的新型自适应缓冲电路高效率反激式微型逆变器
A High-Efficiency Flyback Micro-inverter With a New Adaptive Snubber for Photovoltaic Applications
Mohammad Ali Rezaei · Kui-Jun Lee · Alex Q. Huang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
本文提出了一种基于交错反激式微型逆变器在断续导通模式（DCM）和边界导通模式（BCM）下混合运行的新型自适应缓冲电路。该缓冲电路能有效限制反激变换器主开关管关断时的漏源电压过冲，从而允许使用低电压等级的MOSFET，并能回收漏感中的存储能量，显著提升变换效率。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及微型逆变器产品线具有重要参考价值。通过引入自适应缓冲电路，可以在不增加复杂度的前提下降低开关管电压应力，从而选用导通电阻更低的低压MOSFET，直接提升整机转换效率。这对于追求高功率密度和高效率的户用光伏系统至关重要。建议研发团队评估该拓扑在小功率段的成本效益，并将...
高功率SiC MOSFET模块与Si IGBT模块的性能评估
Performance Evaluation of High-Power SiC MOSFET Modules in Comparison to Si IGBT Modules
Lei Zhang · Xibo Yuan · Xiaojie Wu · Congcong Shi 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年2月
本文对比了SiC MOSFET与Si IGBT在功率电子应用中的性能。通过对325A、1700V SiC MOSFET模块在不同负载电流、母线电压及栅极电阻条件下的全面特性测试，分析了SiC器件在提升中低压、高功率应用效率及开关速度方面的潜力，为替代传统Si IGBT提供了实验依据。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心功率器件选型策略。随着PowerTitan系列储能系统及组串式逆变器向更高功率密度演进，SiC MOSFET替代Si IGBT是提升系统效率、减小散热器体积的关键路径。建议研发团队参考文中的特性测试方法，针对1700V SiC模块在高温、高频工况下的损耗特性进行深入评估，...
半桥电路中GaN器件抑制误触发振荡的RC缓冲电路分析与设计
Analysis and Design of an RC Snubber Circuit to Suppress False Triggering Oscillation for GaN Devices in Half-Bridge Circuits
Jian Chen · Quanming Luo · Jian Huang · Qingqing He 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
氮化镓（GaN）器件凭借低导通电阻和寄生参数优势被广泛应用，但易引发误触发振荡，导致过冲及电磁干扰。本文针对半桥电路中的GaN器件，分析了误触发振荡机理，并提出了一种RC缓冲电路设计方案，旨在提升系统运行的稳定性与可靠性。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能产品中对功率密度要求的不断提升，GaN等宽禁带半导体器件的应用成为技术演进的关键。该文献提出的RC缓冲电路设计方法，能有效解决GaN器件在高频开关过程中的寄生振荡问题，直接提升逆变器和DC-DC变换器的电磁兼容性（EMC）与开关可靠性。建议研发团队在下一代高频...
通过栅极驱动设计调节垂直GaN JFET的雪崩路径
Tuning Avalanche Path in Vertical GaN JFETs By Gate Driver Design
Jingcun Liu · Ruizhe Zhang · Ming Xiao · Subhash Pidaparthi 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
1.2kV垂直氮化镓（GaN）鳍式沟道结型场效应晶体管（JFET）是极具潜力的功率器件，其导通电阻低于同规格SiC MOSFET。本文研究了垂直GaN JFET的雪崩能力，并提出通过栅极驱动设计来优化其雪崩路径，以提升器件在电力电子应用中的鲁棒性。
解读: 作为全球领先的光伏和储能供应商，阳光电源在追求更高功率密度和效率的过程中，对宽禁带半导体技术高度关注。1.2kV垂直GaN JFET在耐压和导通电阻上的优势，使其在未来高压组串式逆变器及小型化储能PCS中具有应用潜力。该研究提出的栅极驱动优化方案，能够有效提升GaN器件在复杂工况下的雪崩耐受力，这对...
高压SiC MOSFET开通开关瞬态建模中的电容变化与栅极电压迟滞效应
Capacitance Variations and Gate Voltage Hysteresis Effects on the Turn-ON Switching Transients Modeling of High-Voltage SiC MOSFETs
Gard Lyng Rødal · Yoganandam Vivekanandham Pushpalatha · Daniel Alexander Philipps · Dimosthenis Peftitsis · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
本文提出了一种针对高压大电流碳化硅（SiC）MOSFET半桥功率模块开通瞬态的离散化、实时动态行为模型。该模型利用Shichman-Hodges方程，结合电压相关的非线性器件电容及模块寄生参数，实现了对开关过程的精确建模。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器、PowerTitan及PowerStack储能系统中大规模应用SiC功率器件以提升功率密度和转换效率，该研究具有极高的工程价值。精确的开关瞬态模型有助于优化驱动电路设计，抑制电压尖峰与电磁干扰，从而提升系统可靠性。建议研发团队将该模型集成至iSolarCloud的数字孪生...
一种基于开通栅极电压滤波的SiC MOSFET栅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 Voltage Filtering
Jiahong Liu · Bo Yao · Xing Wei · Yichi Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文提出了一种基于SiC MOSFET开通瞬态期间带通滤波栅极电压峰值的栅氧化层退化监测方法。通过确定合适的带通滤波器频率范围，确保了检测到的峰值对退化程度具有良好的灵敏度。文中介绍了包括模拟带通滤波器和峰值检测器在内的监测电路设计。
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 MOSFET以提升功率密度和效率，器件的长期可靠性成为关键。该监测方法无需复杂算法，通过模拟电路即可实现栅氧化层退化的实时评估，极大地提升了系统在全生命周期内的故障预警能力。建议将此技术集成至iSo...
SiC MOSFET开关运行中栅极氧化层退化研究
Investigation on Gate Oxide Degradation of SiC MOSFET in Switching Operation
Yumeng Cai · Peng Sun · Cong Chen · Yuankui Zhang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
本文研究了SiC MOSFET在开关运行过程中的栅极氧化层退化问题。通过搭建Buck变换器，重点分析了动态漏源电压（VDS）和负载电流（IL）对栅极氧化层可靠性的影响，旨在建立有效的SiC器件栅极可靠性评估方法，为高压功率器件的应用提供理论支撑。
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提升功率密度与效率的核心器件。栅极氧化层可靠性直接关系到产品在复杂工况下的长期寿命。本文提出的动态应力评估方法对于阳光电源在器件选型、驱动电路优化以及功率模块的寿命预测具有重要指导意义。建议研发团队将此研究成果应...
半导体器件中电压驱动的反向恢复：SiC MOSFET的扩散电容视角与行为模型
Voltage-Driven Reverse Recovery in Semiconductor Devices: A Diffusion Capacitance Perspective and Behavioral Model for SiC MOSFETs
Xiaobo Dong · Laili Wang · Qi Zhou · Haoyuan Jin 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
反向恢复是半导体器件开关损耗的关键因素。传统观点将其描述为漂移区少数载流子的随时间扫出过程，本文提出该过程本质上是由电压变化引起的电容效应，并据此建立了SiC MOSFET的行为模型，为优化开关损耗提供了新视角。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器）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 MOSFET已成为主流选择。该模型揭示了反向恢复的电压驱动本质，有助于研发团队在设计高频功率模块时，更精确地评估开关损耗，优化驱动电路参数，从而提升逆变...
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...
多芯片SiC功率模块电热分析的物理RC网络模型
A Physical RC Network Model for Electrothermal Analysis of a Multichip SiC Power Module
Jianfeng Li · Alberto Castellazzi · Mohd Amir Eleffendi · Emre Gurpinar 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年3月
本文针对轻量化三相半桥两电平SiC功率模块，提出了一种能够物理反映热流路径的RC网络模型，适用于耦合电热仿真。研究通过有限元（FE）模型进行校准，为建立物理RC网络模型提供原始数据，旨在提升功率模块在复杂工况下的热设计精度与可靠性。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan储能系统）具有极高的应用价值。随着SiC器件在高性能逆变器和PCS中的广泛应用，其高功率密度带来的热管理挑战日益严峻。该物理RC网络模型能够实现更精准的电热耦合仿真，有助于优化模块封装设计与散热路径，提升产品在极端工况下的...
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