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重复过压开关下GaN HEMT的在线RDS(on)表征与寿命预测
In-situ RDS(on) Characterization and Lifetime Projection of GaN HEMTs Under Repetitive Overvoltage Switching
Ruizhe Zhang · Ricardo Garcia · Robert Strittmatter · Yuhao Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
本文针对GaN HEMT在高转换速率开关条件下的瞬态电压过冲现象，首次准确表征了重复过压应力下动态导通电阻（RDS(ON)）的演变规律，并提出了相应的寿命预测模型，为评估GaN器件在电力电子应用中的可靠性提供了关键参考。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化充电桩产品中对高功率密度要求的提升，GaN器件的应用日益广泛。本文提出的动态导通电阻表征及寿命预测方法，对于优化阳光电源高频开关电路的设计、提升产品在复杂工况下的可靠性具有重要指导意义。建议研发团队参考该研究，在组串式逆变器和充电桩的功率模块设计中，建立针对GaN...
氮化镓功率半导体器件动态导通电阻的表征与建模
Characterisation and Modeling of Gallium Nitride Power Semiconductor Devices Dynamic On-State Resistance
Ke Li · Paul Leonard Evans · Christopher Mark Johnson · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年6月
氮化镓高电子迁移率晶体管（GaN-HEMT）存在陷阱效应，导致其导通电阻（RDS(on)）高于理论值。该电阻的增加与器件关断状态下的直流偏置电压及偏置时间密切相关。本文对不同商业化GaN-HEMT的动态导通电阻进行了表征与建模研究。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化充电桩产品中对功率密度和效率要求的不断提升，GaN器件的应用成为关键技术趋势。动态导通电阻（Dynamic RDS(on)）是影响GaN器件在高频开关应用中可靠性与效率的核心因素。该研究提供的表征与建模方法，可指导研发团队在设计高频功率模块时，更准确地评估GaN器...
电压源三电平变换器中的超结MOSFET：动态行为与开关损耗的实验研究
Superjunction MOSFETs in Voltage-Source Three-Level Converters: Experimental Investigation of Dynamic Behavior and Switching Losses
Xibo Yuan · Niall Oswald · Philip Mellor · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年12月
本文通过实验测量，研究了混合技术（硅MOSFET、硅超结MOSFET与碳化硅二极管）三电平中点钳位（NPC）变换器中MOSFET的开关行为与损耗。超结MOSFET凭借低导通电阻和快速开关特性，在实现三相电压源变换器的高效率与高开关频率运行方面具有显著潜力。
解读: 该研究对阳光电源的组串式光伏逆变器及PowerStack储能系统具有重要参考价值。随着功率密度要求的提升，三电平拓扑已成为主流。超结MOSFET与SiC二极管的混合应用方案，可在不显著增加成本的前提下，有效降低开关损耗并提升系统效率。建议研发团队在下一代高频化逆变器设计中，重点评估超结MOSFET在...
高频软开关下宽禁带半导体技术的损耗对比研究
Comparison of Wide-Band-Gap Technologies for Soft-Switching Losses at High Frequencies
Armin Jafari · Mohammad Samizadeh Nikoo · Nirmana Perera · Halil Kerim Yildirim 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
本文探讨了基于宽禁带（WBG）器件的软开关变换器在提升效率与功率密度方面的优势。研究重点分析了在高频工作条件下，不同WBG技术（如SiC与GaN）在导通损耗、动态导通电阻（RDS(ON)）退化以及输入电容充放电损耗等方面的差异，为高频电力电子系统的设计提供了理论依据。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线具有极高的参考价值。随着光伏逆变器（如组串式逆变器）和储能变流器（如PowerTitan系列）向更高功率密度和更高开关频率演进，SiC和GaN器件的应用已成为提升效率的关键。文章关于动态导通电阻退化及电容损耗的分析，直接指导了阳光电源在功率模块选型、驱动电路优化及散热设计...
基于结温无关在线状态监测与主动温度频率调节的GaN基开关电源转换器自老化预测
Self-Aging-Prognostic GaN-Based Switching Power Converter Using TJ-Independent Online Condition Monitoring and Proactive Temperature Frequency Scaling
Yingping Chen · D. Brian Ma · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
本文针对GaN技术的老化与失效挑战，提出了一种增强可靠性的技术方案。通过监测GaN功率开关的动态导通电阻（rDS_ON）作为实时前兆，开发了在线状态监测方案，用于预测电流坍缩引起的老化与失效。此外，结合主动温度频率调节技术，有效提升了GaN基电源转换器的运行可靠性。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化充电桩产品中对高功率密度、高效率的需求日益增长，GaN器件的应用前景广阔。本文提出的在线状态监测与老化预测技术，能够有效解决GaN器件在长期运行中的可靠性痛点。建议研发团队关注该技术在组串式逆变器功率模块中的应用，通过实时监测rDS_ON实现故障预警，从而提升iS...