“宽禁带功率电子器件及其应用”专辑征文启事

<正>专辑特邀主编:南京航空航天大学谢少军教授基于宽禁带半导体材料的功率电子器件推动了高效率、高工作温度及高功率密度变换器的发展。相较于传统的硅器件,碳化硅(SiC)器件在很多方面都已体现出了优越的性能,硅基氮化镓(GaN)器件也正逐步成为低成本高性能功率技术解决方案。然而,高频宽禁带功率器件的应用也带来了可靠性及电磁干扰等方面的问题,同时,器件成本也是目前应用中需要考虑的一个问题。近年来,国内外宽禁带功率半导体器件及其应用方面发展迅速。为了更好地推动宽禁带功率电子器件的应用,《电源学报》拟出版"宽禁带功率电子器件及其应用"专辑,以集中反映这一领域近期     

“宽禁带功率电子器件及其应用”专辑征文启事

<正>基于宽禁带半导体材料的功率电子器件推动了高效率、高工作温度及高功率密度变换器的发展。相较于传统的硅器件,碳化硅(SiC)器件在很多方面都已体现出了优越的性能,硅基氮化镓(GAN)器件也正逐步成为低成本高性能功率技术解决方案。然而,高频宽禁带功率器件的应用也带来了可靠性及电磁干扰等方面的问题,同时,器件成本也是目前应用中需要考虑的一个问题。近年来,国内外宽禁带功率半导体器件及其应用方面发展迅速。为了更好地推动宽禁带功率电子器件的应用,《电源学报》拟出     

“宽禁带功率电子器件及其应用”专辑征文启事

正专辑特邀主编:南京航空航天大学谢少军教授基于宽禁带半导体材料的功率电子器件推动了高效率、高工作温度及高功率密度变换器的发展。相较于传统的硅器件,碳化硅(SiC)器件在很多方面都已体现出了优越的性能,硅基氮化镓(GaN)器件也正逐步成为低成本高性能功率技术解决方案。然而,高频宽禁带功率器件的应用也带来了可靠性及电磁干扰等方面的问题,同时,器件成本也是目前应用中需要考虑的一个问题。近年来,国内外宽禁带功率半导体器件及其应用方面发展迅     

“宽禁带功率电子器件及其应用”专辑征文启事

<正>专辑特邀主编:南京航空航天大学谢少军教授基于宽禁带半导体材料的功率电子器件推动了高效率、高工作温度及高功率密度变换器的发展。相较于传统的硅器件,碳化硅(SiC)器件在很多方面都已体现出了优越的性能,硅基氮化镓(GaN)器件也正逐步成为低成本高性能功率技术解决方案。然而,高频宽禁带功率器件的应用也带来了可靠性及电磁干扰等方面的问题,同时,器件成本也是目前应用中需要考虑的一个问题。近年来,国内外宽禁带功率半导体器件及其应用方面发展迅     

“宽禁带功率电子器件及其应用”专辑征文启事

正专辑特邀主编:南京航空航天大学谢少军教授基于宽禁带半导体材料的功率电子器件推动了高效率、高工作温度及高功率密度变换器的发展。相较于传统的硅器件,碳化硅(SiC)器件在很多方面都已体现出了优越的性能,硅基氮化镓(GaN)器件也正逐步成为低成本高性能功率技术解决方案。然而,高频宽禁带功率器件的应用也带来了可靠性及电磁干扰等方面的问题,同时,器件成本也是目前应用中需要考虑的一个问题。     

宽禁带器件在电动汽车中的研究和应用

硅基电力电子器件经过长期的发展,其性能已经逼近其材料极限,很难再大幅提升硅基电力电子装置的性能。以碳化硅和氮化镓为代表的第三代宽禁带半导体器件比硅器件具有更优的器件性能,成为电力电子器件新的研究发展方向。首先主要介绍了电动汽车对电力电子变换器的要求及宽禁带器件的发展,然后对宽禁带器件在电动汽车中的研究现状进行了分析和展望,最后指出了宽禁带器件在电动汽车应用中面临的主要问题。     

超高压SiC电力电子器件及其在电网中的应用

碳化硅(SiC)作为近年来备受关注的一种宽禁带半导体材料,具有宽禁带、高临界击穿电场、高热导率以及高电子饱和漂移速度等良好的物理和电学特性。宽禁带半导体SiC电力电子器件,突破了传统硅基器件在耐压、工作频率以及转换效率等方面的性能极限,从而使电力系统功耗降低30%以上,在"大容量柔性直流输电"、"高效高体积功率密度电力电子变压器"等未来新一代智能电网领域具有非常广泛的应用前景。首先介绍超高压碳化硅电力电子器件在智能电网中应用的重要性,对近年来国内外超高压碳化硅电力电子器件(10 kV)的结构设计、研制水平、最新进展以及其面临的挑战进行分析总结,并对超高压碳化硅电力电子器件在智能电网中的应用及未来的发展前景做出概述与展望。     

基于GaN器件的固态射频电源应用研究

随着电力电子技术的发展,射频电源由电子管电源发展成现在的晶体管射频电源。氮化镓GaN(gallium nitride)作为第三代宽禁带半导体材料的典型代表,具有宽禁带、高临界击穿场强、高电子饱和漂移速度以及高导通的AlGaN/GaN异质结二维电子气2DEG(two-dimensional electrons gas)等优点。GaN功率器件与硅(Si)功率器件相比,具有导通阻抗低,输入、输出电容小等特性,这些特性使得GaN功率器件高开关速度、低损耗。在E类功率射频电源的基础上,采用GaN功率器件设计制作了一款开关频率为4 MHz、功率可调的全固态射频电源实验样机。通过电路的设计和优化,样机的输出功率为21.4 W时,效率达到了96.7%;同时,采用专为射频电源生产的Si功率器件替换掉样机上的GaN器件,实验数据验证了GaN器件开关速度快、损耗低,可大幅度提高射频电源的效率。     

2017年第8期“宽禁带半导体电力电子器件”专辑征文启事

<正>为促进宽禁带半导体电力电子器件技术研究和产业应用推广,本刊拟将2017年第8期辟为"宽禁带半导体电力电子器件"专辑。征文范围:①Si衬底GaN及自支撑GaN材料的晶体生长技术;②GaN基电力电子器件(二极管,MOSFET等)的关键技术及挑战;③SiC基电力电子器件(二极管,MOSFET及IGBT等)的关键技术及挑战;④宽禁带半导体电力电子器件的封装技术及应用;⑤宽禁带半导体电力电子器件的驱动技术及进展。     

2017年第8期“宽禁带半导体电力电子器件”专辑征文启事

正为促进宽禁带半导体电力电子器件技术研究和产业应用推广,本刊拟将2017年第8期辟为"宽禁带半导体电力电子器件"专辑。征文范围:①Si衬底GaN及自支撑GaN材料的晶体生长技术;②GaN基电力电子器件(二极管,MOSFET等)的关键技术及挑战;③SiC基电力电子器件(二极管,MOSFET及IGBT等)的关键技术及挑战;④宽禁带半导体电力电子器件的封装技术及应用;⑤宽禁带半导体电力电子器件的驱动技术及进展。     

宽禁带器件应用技术专辑主编评述

近20年来,以碳化硅和氮化镓为代表的宽禁带半导体功率器件具有电气性能和热性能等方面的优势,正在成为硅器件的强力替代品。业界成功研制出SiC MOSFET、GaN HEMT等先进器件,已在能源汽车、轨道交通、能源互联等行业展示出高开关能力和高温能力。基于功率器件设计、封装、实验方法、栅极驱动等方面的最新研究进展,《电源学报》特别推出"宽禁带器件应用技术"专辑,以期推进宽禁带器件前沿技术与应用难点和热点问题的探讨。     

Recent progress of SiC power devices and applications

Devices made of the wide‐bandgap semiconductor silicon carbide are capable of not only providing excellent performance for higher voltages, higher switching frequencies, higher junction temperatures, and higher power than silicon devices, but also leading to drastic reduction in system complexity, volume, and weight, as well as higher efficiency and better reliability of power electronics systems. The newly emerged technology has made rapid progress during the past decade, and we can expect even greater advantages and potential for energy savings and emission reduction in the coming years. In this paper, the research on SiC material and device technologies, the benefits, and some remaining issues are discussed. Recent progress (since 2007) in applications such as DC–DC, AC–DC, DC–AC, and AC–AC converters is discussed. Also, future applications and perspectives are analyzed. © 2013 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

Wide bandgap semiconductor transistors for microwave poweramplifiers

Explores the RF power performance of microwave amplifiers fabricated from wide bandgap semiconductor transistors and demonstrates that microwave power amplifiers fabricated from 4H-SiC and AlGaN/GaN transistors offer superior RF power performance, particularly at elevated temperatures. Theoretical models predict room temperature RF output power on the order of 4-6 W/mm and 10-12 W/mm, with power-added efficiency (PAE) approaching the ideal values for class A and B operation, available from 4H-SiC MESFETs and AlGaN/GaN HFETs, respectively. All calculations were thoroughly calibrated against dc and RF experimental data. The simulations indicate operation at elevated temperature at least up to 5000°C is possible. The RF output power capability of these devices compares very favorably with the 1 W/mm available from GaAs MESFETs. The wide bandgap semiconductor devices will find application in power amplifiers for base station transmitters for wireless telephone systems, HDTV transmitters, power modules for phased-array radars, and other applications. The devices are particularly attractive for applications that require operation at elevated temperature     

变电站直流电源系统现状与展望

变电站直流电源系统从20世纪90年代开始采用高频开关电源装置,距今已经20多年历史,虽然目前已经有发展较为成熟的成套系统如GZDW系列高频开关直流电源,但是仍存在谐波含量大、充电模块故障率高和智能化程度不高等问题。而且目前半导体器件已经发展到第三代的宽禁带半导体器件,变电站直流电源系统却仍停留于第一代硅器件的应用阶段,总体发展进程缓慢。针对变电站直流电源系统及其各模块现状进行研究,具体分析了诸如高性能充电模块、均流技术、谐波与功率因数校正等关键部分所存在的问题,并结合当今技术的潮流提出了对新一代变电站直流电源系统的展望。     

基于文献计量的我国功率半导体器件研究状况分析

电力电子器件又称为功率半导体器件,是电力电子技术的核心。基于文献计量的方法对我国功率器件领域的理论创新情况进行可视化研究。以知网数据库2010~2019年间发表的科技论文作为数据源,借助Ucinet软件对我国功率器件在热点领域、研究机构、基金分布等方面进行分析。得知我国在该领域的发展状况主要为:1)研究重点大多集中在如何提高Si基IGBT和SiC基MOSFET的可靠性、工作效率等性能;2)应用领域多集中于电动汽车、电力电子器件、光伏逆变器、微波和开关电源;3)研究机构以科研院所和高校为主;4)基金项目主要以国家基金为主,诸多省市对于功率器件领域的基金项目尚是空白。分析结果旨在为政府部门及国家相关机构把控功率器件领域的知识创新情况和技术发展趋势提供参考。     

电力电子前沿技术与应用专辑主编评述

随着宽禁带半导体器件和无线电能传输等新技术的快速发展,以及基于电力电子技术的新型设备在电力系统中的大规模应用,电力电子技术作为高效电能转换和传输的关键支撑技术,得到国内外研究人员广泛关注,近年来涌现了众多前沿热点技术与新型应用。比如变流器的拓扑设计、老化监测与稳定性控制等等。基于电力电子众多前沿技术与应用的最新研究进展,《电源学报》特别邀请中国电源学会青年工作委员会推出“电力电子前沿技术与应用”专辑,以期推进电力电子前沿技术与应用难点和热点问题的探讨。     

New Power Semiconductor Devices for Future Generations of Power Supplies

Power Semiconductors are still the driving force for many power electronic systems.In this paper the development of the key power semiconductors devices for power supplies are shown,and their electrical performance discussed.Future directions of the major power semiconductor devices like the IGBT,Super Junction technology and SiC device will be explained.     

GaN基功率电子器件及其应用专辑特邀主编述评

GaN基功率电子器件因其具有开关速度快、开关频率高、工作结温高、通态电阻小、开关损耗低等优势,适合应用于新型高效、大功率等的电力电子系统。国内关于GaN基功率电子器件的研究已经取得了较为明显的进展,但与发达国家相比仍有一定的差距。为此,《电源学报》特别推出了"GaN基功率电子器件及其应用"专辑,基本涵盖GaN功率电子器件及其应用研究的热点问题,展示了不同研究机构和企业在该领域的研发现状,具有良好的学术研究和应用参考价值。