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兼容硅超结器件10V栅极驱动的先进650V碳化硅功率MOSFET
Advanced 650 V SiC Power MOSFETs With 10 V Gate Drive Compatible With Si Superjunction Devices
Aditi Agarwal · Ajit Kanale · B. Jayant Baliga · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
本文介绍了一种在6英寸商业代工厂制造的先进SiC平面栅功率MOSFET。该器件结构经过优化，支持10V栅极驱动电压，使其能与现有的硅超结（Si SJ）器件驱动电路兼容。文章详细对比了三种先进SiC MOSFET的电气特性与当前主流硅器件的性能差异。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。10V栅极驱动兼容性意味着在现有硅基逆变器平台（如户用光伏逆变器、组串式逆变器及充电桩模块）升级至SiC方案时，无需大幅更改驱动电路设计，可显著降低研发成本与技术门槛。对于阳光电源的PowerTitan储能系统及高功率密度组串式逆变器，采用此类SiC MOSF...
碳化硅MOSFET栅极开路故障的研究与在板检测
Investigation and On-Board Detection of Gate-Open Failure in SiC MOSFETs
Bhanu Teja Vankayalapati · Shi Pu · Fei Yang · Masoud Farhadi 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
本文针对离散型碳化硅（SiC）MOSFET中栅极键合线断裂或脱落导致的栅极开路故障进行了深入研究。该故障在封装器件中常表现为间歇性，极难检测。文章分析了故障机理，并提出了一种有效的在板检测方法，以提升电力电子系统的可靠性。
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竞争力。栅极开路故障是SiC器件失效的重要模式，且具有隐蔽性。本文提出的在板检测技术可集成至iSolarCloud智能运维平台或逆变器驱动电路中，实现对S...
一种用于中压SiC MOSFET的信号-功率集成传输MHz脉冲变压器隔离栅驱动器
A MHz-Pulse-Transformer Isolated Gate Driver With Signal-Power Integrated Transmission for Medium-Voltage SiC MOSFETs
Zhehui Guo · Hui Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
针对中压SiC MOSFET传统栅极驱动器（GD）信号与功率传输分离、电源体积庞大的问题，本文提出了一种紧凑型信号-功率集成栅极驱动器。该方案利用20MHz调制E类谐振反激电路，实现了PWM信号与驱动电源的同步传输，有效减小了驱动电路的占用空间。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。随着公司在中压光伏逆变器及PowerTitan系列大功率储能系统（PCS）中加速应用SiC MOSFET，驱动电路的集成度与可靠性成为提升功率密度的关键。该方案提出的信号-功率集成技术可显著缩小驱动板尺寸，降低寄生参数影响，从而提升高频开关下的系统效率与EMI...
不同功率循环导通模式下商用SiC MOSFET老化前兆与失效机理的对比研究
Comparative Investigation on Aging Precursor and Failure Mechanism of Commercial SiC MOSFETs Under Different Power Cycling Conduction Modes
Mei Wang · Yuan Chen · Zhiyuan He · Zhaohui Wu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
功率循环测试（PCT）是评估SiC MOSFET长期可靠性的关键方法。本文探讨了在多种失效机理竞争环境下，单一老化前兆失效的问题，并深入分析了不同导通模式对封装可靠性的影响，旨在优化SiC器件在电力电子系统中的寿命预测与可靠性评估。
解读: SiC器件是阳光电源组串式光伏逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩提升效率与功率密度的核心。该研究关于SiC MOSFET在复杂功率循环下的老化机理分析，对阳光电源提升产品在极端工况下的可靠性至关重要。建议研发团队利用该研究成果优化功率模块的封装设计与热管理策略，并将其转化为iSol...
考虑寄生电容与死区时间的LLC谐振变换器分段时域分析
Piecewise-Approximated Time Domain Analysis of LLC Resonant Converter Considering Parasitic Capacitors and Deadtime
Ziheng Xiao · Zhixing He · Renfeng Guan · An Luo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
LLC谐振变换器广泛应用于高功率密度与高效率场景。本文针对MOSFET与二极管寄生电容、高频变压器杂散电容及死区时间对稳态波形和零电压开关（ZVS）的影响，提出了一种分段时域分析方法，为高频变换器的精确建模与优化设计提供了理论支撑。
解读: LLC拓扑是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及户用光伏逆变器中DC-DC变换级的核心技术。随着产品向高功率密度和高效率演进，寄生参数对软开关特性的影响愈发显著。该研究提出的分段时域分析方法，有助于研发团队在设计阶段更精准地评估死区时间对ZVS实现的影响，从而优化驱...
考虑动态传输特性和米勒斜坡的SiC MOSFET串扰峰值精确预测方法
An Accurate Predictive Method of Crosstalk Peaks Considering Dynamic Transfer Characteristics and Miller Ramp for SiC MOSFETs
Hao Yue · Jian Chen · Wensheng Song · Haoyang Tan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
碳化硅（SiC）MOSFET因低导通电阻和寄生参数优势被广泛应用，但其串扰现象易导致误导通或栅极氧化层损坏。本文提出了一种精确预测SiC MOSFET串扰峰值的方法，通过考虑器件动态传输特性及米勒斜坡效应，有效提升了功率变换器设计的可靠性。
解读: 该研究对于阳光电源的高功率密度产品至关重要。随着公司在组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器中大规模应用SiC器件，串扰问题直接影响系统的开关频率提升与可靠性。该预测方法可集成至研发仿真流程中，优化驱动电路设计，降低误导通风险，从而提升产品在极端工况下的稳定性。建议研发团队将其应用于...
基于改进模型的考虑寄生互感的并联SiC MOSFET动态均流机制分析
Dynamic Current Sharing Mechanism Analysis of Paralleled SiC MOSFETs Considering Parasitic Mutual Inductances Based on an Improved Model
Jianwei Lv · Cai Chen · Baihan Liu · Yiyang Yan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
并联SiC MOSFET间的动态电流不平衡会导致开关损耗差异并限制电流容量。本文旨在研究电路参数，特别是寄生互感不平衡及并联参数共用值对电流分配的影响。通过建立改进的电路模型，揭示了寄生参数对动态均流的具体作用机制，为高功率密度变换器的设计提供了理论支撑。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的高功率密度产品研发。在PowerTitan储能系统及大功率组串式/集中式光伏逆变器中，SiC MOSFET的并联应用是提升效率和功率密度的关键。研究中关于寄生互感对动态均流的影响分析，对于优化功率模块布局、降低开关损耗以及提升系统长期可靠性具有直接指导意义。建议研发团队在后...
三相ZVS混合导通模式DC-AC逆变器等效为单相DC-AC逆变器的建模
Modeling of a Three-Phase ZVS Mixed Conduction Mode DC–AC Inverter Into Equivalent Single-Phase DC–AC Inverters
Sungjae Ohn · Nidhi Haryani · Rolando Burgos · Dushan Boroyevich · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
为实现零电压开关（ZVS），三角导通模式（TCM）通过延迟SiC MOSFET关断时间产生反向电流，在开通前放电结电容。本文探讨了TCM与断续导通模式（DCM）及不连续脉宽调制结合在三相逆变器中的应用，并提出了一种将其等效为单相逆变器的建模方法，以简化分析与控制设计。
解读: 该研究聚焦于SiC器件在三相逆变器中的高频化与高效率应用，与阳光电源组串式逆变器及PowerTitan储能变流器（PCS）的技术演进方向高度契合。通过TCM/DCM混合模式实现ZVS，可显著降低开关损耗，提升功率密度，助力阳光电源实现更轻量、高效的逆变器设计。建议研发团队关注该等效建模方法，将其应用...
一种基于去耦电容强制谐振的SiC MOSFET功率回路杂散电感提取方法
An Accurate Power Loop Stray Inductance Extraction Method for SiC MOSFETs Based on Forced Resonance With Decoupling Capacitor
Da Zhou · Zhiqiang Wang · Guoqing Xin · Xiaojie Shi 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
为优化SiC MOSFET在变换器中的运行，准确评估功率回路杂散电感至关重要，这有助于抑制开关瞬态过程中的电压尖峰和EMI噪声。本文提出了一种基于目标杂散电感与直流母线去耦电容强制低频谐振的杂散电感提取方法。
解读: 该研究对阳光电源的SiC应用至关重要。随着公司在组串式光伏逆变器和PowerTitan系列储能PCS中大规模导入SiC MOSFET以提升功率密度和效率，功率回路的杂散电感控制成为设计难点。该提取方法能有效指导PCB布局优化，降低开关过程中的电压过冲，从而提升高压大功率模块的可靠性。建议研发团队将其...
基于无源开通延迟时间积分器的中压SiC MOSFET高精度在线结温测量
High-Accuracy Online Junction Temperature Measurement of Medium-Voltage SiC MOSFETs Based on Passive Turn-On Delay Time Integrator
Jialong Dou · Zhiqiang Wang · Guoqing Xin · Xiaojie Shi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文提出了一种基于无源开通延迟时间（td,on）积分器的中压SiC MOSFET非侵入式在线结温（Tj）测量方法。该方法无需大栅极电阻即可实现高精度结温监测，有效解决了传统测量方案在功率密度和电路设计上的局限性，为电力电子器件的实时热管理提供了新思路。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高价值。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功率模块，实时、高精度的结温监测是提升系统功率密度和可靠性的关键。该无源积分方案无需额外复杂电路，易于集成至驱动板中，有助于实现更精准的过温保护策略，延长SiC器...
利用低压硅MOSFET组成的多电平变换器提高汽车逆变器整体效率
Improving the Overall Efficiency of Automotive Inverters Using a Multilevel Converter Composed of Low Voltage Si mosfets
Fengqi Chang · Olga Ilina · Markus Lienkamp · Leon Voss · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年4月
为提升电动汽车续航里程并降低成本，本文提出在电驱动系统中采用基于低压硅MOSFET的多电平变换器。通过对多电平硅MOSFET逆变器、传统IGBT逆变器及碳化硅（SiC）MOSFET逆变器进行建模，并在参考车型上进行对比分析。
解读: 该研究探讨的多电平拓扑与低压MOSFET应用，对阳光电源电动汽车充电桩及车载电源产品线具有重要参考价值。随着高压平台趋势，多电平技术能有效降低开关损耗并提升功率密度。建议研发团队关注该拓扑在充电桩功率模块中的应用潜力，以优化转换效率并降低系统成本。同时，该研究对比SiC与Si MOSFET的思路，可...
基于Si MOSFET与GaN HEMT的功率变换器辐射电磁干扰分析与比较
Analysis and Comparison of the Radiated Electromagnetic Interference Generated by Power Converters With Si MOSFETs and GaN HEMTs
Yingjie Zhang · Shuo Wang · Yongbin Chu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
本文基于等效噪声电压源构成，分析了GaN HEMT与Si MOSFET参数及负载条件对辐射电磁干扰（EMI）的影响。研究重点涵盖了开关电压的上升/下降沿、零电压开关压降以及寄生振荡等因素对辐射EMI的贡献。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及充电桩产品中对高功率密度和高效率的追求，GaN等宽禁带半导体器件的应用日益广泛。本文深入分析了GaN器件带来的高频开关噪声及辐射EMI机理，对公司研发团队在优化PCB布局、抑制寄生参数及提升电磁兼容性（EMC）设计方面具有重要指导意义。建议在后续的组串式逆变器及充电桩高...
无线大功率传输中SiC MOSFET结温波动抑制策略的分析、设计与实现
Analysis, Design, and Implementation of Junction Temperature Fluctuation Tracking Suppression Strategy for SiC MOSFETs in Wireless High-Power Transfer
Ruoyin Wang · Linlin Tan · Chengyun Li · Tianyi Huang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
为提升电动汽车无线充电（WPT）系统的可靠性并减少SiC MOSFET的热疲劳失效，本文提出了一种结温波动抑制策略。针对当前WPT系统缺乏主动热管理的问题，文章分析并设计了相应的控制方案，旨在通过抑制结温波动来延长功率器件的使用寿命。
解读: 该研究聚焦于SiC MOSFET的主动热管理，对阳光电源的功率器件应用具有重要参考价值。在阳光电源的电动汽车充电桩及高功率密度光伏/储能逆变器（如PowerTitan系列）中，SiC器件已广泛应用。通过引入结温波动抑制策略，可有效降低器件热应力，显著提升系统在极端工况下的可靠性与使用寿命。建议研发团...
考虑无米勒平台效应的SiC MOSFET零关断损耗转换的确定与实现
Determination and Implementation of SiC MOSFETs Zero Turn-off Loss Transition Considering No Miller Plateau
Shijie Song · Han Peng · Xinbo Chen · Qing Xin 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文探讨了在零电压开关（ZVS）变换器中实现SiC MOSFET零关断损耗（ZTL）的方法。针对现有研究中对ZTL现象量化模型缺失及开关瞬态假设不准确的问题，本文提出了新的分析模型，旨在突破开关频率限制，进一步提升电力电子变换器的功率密度。
解读: 该技术对于阳光电源的核心产品线具有重大意义。在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中，SiC MOSFET的应用已成为提升功率密度和效率的关键。通过实现零关断损耗（ZTL），可以显著降低高频开关下的发热，从而缩小散热器体积，提升整机功率密度。建议研发团队在...
基于场路耦合的SiC MOSFET电热耦合建模及其在浪涌结温计算中的应用
Electrical-Thermal Coupling Modeling of SiC MOSFETs Based on Field-Circuit Coupling and Its Application in Junction Temperature Calculation During Surges
Yao Zhao · Zhiqiang Wang · Jinjun Wang · Yingbo Tang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
芯片温度对于评估SiC MOSFET的浪涌可靠性至关重要。与常规工况下依赖虚拟结温不同，评估浪涌条件下芯片内部的非均匀温度分布对于提升器件鲁棒性和现场可靠性至关重要。本文提出了一种基于场路耦合的SiC MOSFET电热耦合建模新方法，用于精确计算浪涌过程中的结温分布。
解读: 该研究直接服务于阳光电源核心产品线（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器）中SiC器件的选型与可靠性设计。随着公司产品向高功率密度、高效率演进，SiC器件在极端浪涌工况下的热应力分析成为提升系统鲁棒性的关键。该电热耦合建模方法可应用于研发阶段的功率模块仿真，优化散热设计与驱动保护...
开关损耗大小对SiC MOSFET开关模式功率循环测试寿命的影响
Influence of Switching Loss Magnitude on Lifetime During a Switch-Mode Power Cycling Test of SiC MOSFETs
James Abuogo · Jörg Franke · Josef Lutz · Thomas Basler · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
为使功率循环测试更贴近实际应用，本文研究了开关损耗对离散型SiC MOSFET功率循环寿命的影响。通过在不同开关损耗量级下进行四种开关模式功率循环测试，分析了开关损耗对器件失效机理及寿命的影响，为宽禁带器件的可靠性评估提供了重要参考。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统向高功率密度和高效率演进，SiC MOSFET已成为核心功率器件。本文提出的开关模式功率循环测试方法，比传统测试更真实地模拟了逆变器在实际工况下的热应力，对优化阳光电源产品的功率模块设计、提升系统在复杂电网环境下的长期可靠性...
准两电平串联SiC MOSFET的浪涌电流分析与抑制方法
Analysis and Mitigation Method of Inrush Current for Quasi-Two-Level Series-Connected SiC mosfets
Yangjian Li · Jun Zeng · Yue Li · Jinghao Zheng 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
串联SiC MOSFET是中压直流应用中平衡成本与性能的有效方案。本文针对准两电平（Q2L）调制策略下的混合钳位结构，分析了其在间接串联连接时的浪涌电流问题，并提出了相应的抑制方法，利用其固有的电压自平衡能力，无需额外复杂电路即可实现可靠运行。
解读: 该研究对于阳光电源在中压光伏逆变器及大功率储能变流器（如PowerTitan系列）的功率模块设计具有重要参考价值。随着光伏系统向更高直流电压等级发展，SiC器件的串联应用是提升效率和功率密度的关键路径。该文提出的Q2L调制及浪涌抑制方法，能够有效解决多管串联带来的电压应力与可靠性挑战，有助于优化公司...
基于脉冲信号开通延迟的功率MOSFET结温测量方法
Junction Temperature Measurement Method for Power mosfets Using Turn-On Delay of Impulse Signal
Bangbing Shi · Shiwei Feng · Lei Shi · Dong Shi 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年6月
本文提出了一种测量功率MOSFET结温的新方法。该方法利用脉冲信号的开通延迟，即脉冲信号上升沿与漏源电流上升沿之间的时间差进行测量。实验结果表明，开通延迟与结温之间具有良好的线性关系，可实现对功率器件结温的有效监测。
解读: 结温是影响功率器件寿命与可靠性的核心指标。该方法无需额外传感器，通过电路参数即可实现实时结温监测，对阳光电源的组串式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）具有极高应用价值。在高温、高功率密度运行场景下，该技术可辅助iSolarCloud平台实现更精准的器件健康状态...
针对极轻载下移相全桥
PSFB）变换器扩展ZVS范围与突发模式运行的最优死区控制方案
Chong-Eun Kim · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
移相全桥（PSFB）变换器因其低应力和零电压开关（ZVS）特性被广泛应用。然而，在极轻载条件下，其硬开关特性会导致严重的温升问题。本文提出一种最优死区控制方案，旨在扩展ZVS范围并优化突发模式运行，以提升轻载效率并降低热应力。
解读: PSFB变换器是阳光电源储能变流器（PCS）及部分大功率直流变换模块的核心拓扑之一。在储能系统（如PowerTitan、PowerStack）的待机或极轻载工况下，开关损耗和热管理是提升整机效率的关键。该文献提出的最优死区控制方案能有效解决轻载下的硬开关问题，有助于提升阳光电源储能产品的全功率段转换...
非对称与双沟槽SiC MOSFET在雪崩条件下的失效模式研究
Investigation and Failure Mode of Asymmetric and Double Trench SiC mosfets Under Avalanche Conditions
Xiaochuan Deng · Hao Zhu · Xuan Li · Xing Tong 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
本文通过实验与有限元仿真，研究了来自两家厂商的1200V非对称及双沟槽碳化硅（SiC）MOSFET在单脉冲非钳位感性开关（UIS）应力下的表现。分析了雪崩时间随雪崩能量的变化规律，以及临界雪崩能量对温度的依赖性，揭示了其失效机理。
解读: 随着阳光电源在组串式光伏逆变器及PowerTitan等储能系统中大规模应用1200V SiC MOSFET，器件的鲁棒性直接决定了系统可靠性。本文研究的UIS雪崩失效模式对逆变器在极端电网波动或短路故障下的保护策略设计具有重要指导意义。建议研发团队参考该失效机理，优化驱动电路的退饱和保护阈值，并在功...
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