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考虑沟道与体二极管动态特性的碳化硅MOSFET第三象限特性模型
Third Quadrant Characteristic Model of Silicon Carbide MOSFET Considering Channel and Body-Diode Dynamics
Ning Wang · Jianzhong Zhang · Yaqian Zhang · Fujin Deng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
本文提出了一种碳化硅（SiC）MOSFET第三象限特性模型，能够精确预测其反向导通行为。该模型详细考虑了浮空衬底效应、界面态效应及温度敏感效应，从而有效评估从源极到漏极的I-V轨迹。
解读: 该研究对于阳光电源的核心产品线（如组串式光伏逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩）具有极高价值。随着公司产品向高功率密度和高效率演进，SiC MOSFET已成为关键功率器件。该模型能帮助研发团队更精确地评估SiC器件在死区时间内的反向导通损耗及动态应力，优化驱动电路设计，从而提升逆变...
基于数据手册的碳化硅功率MOSFET紧凑模型
包含第三象限特性
Arman Ur Rashid · Md Maksudul Hossain · Asif Imran Emon · Homer Alan Mantooth · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
本文提出了一种碳化硅（SiC）功率MOSFET仿真模型，在保证第一象限精度的同时，能准确预测静态和动态的第三象限行为。该模型具备非对称第三象限特性，对于同步整流仿真至关重要，且仅需基于数据手册参数即可构建，提升了电力电子系统设计的仿真效率与准确性。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器及PowerTitan、PowerStack等储能系统中全面推进SiC器件的应用，该模型具有极高的工程价值。SiC MOSFET的第三象限特性直接影响同步整流效率及死区时间设置，对提升系统整体转换效率至关重要。该模型通过数据手册驱动，能够显著缩短研发周期，降低仿真与实测的偏...
一种基于准浮空沟道的SPICE模型，用于提高多结构SiC MOSFET的建模精度
A Quasi-Floating Channel-Based SPICE Model for Improving the Modeling Accuracy of SiC MOSFETs With Multiple Device Structures
Fu-Jen Hsu · Ting-Fu Chang · Cheng-Tyng Yen · Chih-Fang Huang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
本文提出了一种新型准浮空沟道模型，旨在精确模拟碳化硅（SiC）MOSFET在第三象限的工作特性。该模型有效解决了现有模型在负栅源电压（VGS）偏置下模拟精度不足的问题，显著提升了I-V特性的仿真准确性，并通过广泛的实验验证了其有效性。
解读: SiC MOSFET是阳光电源提升光伏逆变器和储能系统（如PowerTitan、ST系列PCS）功率密度与效率的核心器件。该模型通过精确模拟SiC器件在第三象限的导通特性，能显著优化PCS在双向变换过程中的死区时间设置与开关损耗计算。在产品研发阶段，应用此高精度模型可缩短仿真与实测的偏差，提升高频化...
碳化硅MOSFET第三象限特性研究
Investigation Into the Third Quadrant Characteristics of Silicon Carbide MOSFET
Lei Tang · Huaping Jiang · Xiaohan Zhong · Guanqun Qiu 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
由于碳化硅（SiC）MOSFET性能优越，其应用日益广泛。为提升功率密度，研究倾向于利用MOSFET的第三象限特性替代外并肖特基二极管进行死区续流。本文深入探讨了SiC MOSFET第三象限的导通特性、体二极管行为及其对系统效率和可靠性的影响。
解读: 该研究对阳光电源的高功率密度产品线至关重要。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，利用SiC MOSFET的第三象限特性替代外置二极管，可有效减小模块体积并降低损耗。建议研发团队在设计高频DC-DC及逆变电路时，重点评估该特性在不同死区时间下的导通损耗与可靠性，优化驱...
6.5kV碳化硅MOSFET栅极偏置对宽温度范围内反向恢复特性的影响
Impact of 6.5-kV SiC MOSFET Gate Bias on Reverse Recovery Over a Wide Temperature Range
Xinyuan Du · Ahmed Ismail · Eric Allee · Abu Shahir Md Khalid Hasan 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文研究了6.5kV碳化硅（SiC）平面MOSFET在室温至175°C范围内，负栅极偏置对其反向恢复行为的影响。文章对比了低压与中压SiC器件在不同栅极偏置下的第三象限特性差异，并深入探讨了负栅极偏置对电导调制及反向恢复过程的作用机制。
解读: 该研究针对6.5kV高压SiC器件，直接关联阳光电源在大型地面光伏电站及高压储能系统（如PowerTitan系列）中的核心功率模块技术。随着系统电压等级向1500V甚至更高迈进，高压SiC器件的应用是提升功率密度和转换效率的关键。文章关于负栅极偏置对反向恢复影响的分析，对优化阳光电源组串式逆变器及储...
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...