近日，ZJU-PMIC团队3位硕士研究生顺利通过毕业论文答辩。本次答辩的两位研究生分别在GaN器件高温动态电阻评估及串联型碳化硅功率模块等领域取得创新成果。

论文题目：基于多组双脉冲测试的GaN器件高温动态电阻评估与分析

答辩人：姜旭（硕士研究生）

导师：吴新科

研究内容简介：氮化镓高电子迁移率晶体管（GaN HEMT）在高频高效电力电子中应用前景广阔，但其动态导通电阻衰退问题严重影响高温可靠性与效率。现有评估方法多限于常温与简单工况，难以反映实际复杂运行状态。本文搭建了结温可控的高温动态电阻测试平台，采用多组双脉冲测试方法，进一步通过调节相邻两组双脉冲间的电压应力时间（tstress），有效模拟了器件间歇运行等复杂工作模式，实现了GaN器件在特定工况与特定结温下的动态电阻评估。

研究对比评估了混合漏极嵌入式栅极注入晶体管（Hybrid Drain Gate Injection Transistor, HD-GIT）与增强型p-GaN栅（E-Mode p-GaN）器件两款典型器件的高温动态行为，并从半导体物理层面，深入揭示了GaN器件动态电阻衰退及其行为差异的内在机制，为GaN器件结构优化与工程选型提供了实验依据与理论参考。

论文题目：串联型碳化硅功率模块的过流保护与结温检测技术研究

答辩人：侯淳耀（硕士研究生）

导师：邵帅

研究内容简介：

采用低压 SiC MOSFET 直接串联是构建高功率密度中压电力电子装备的重要技术路线。面向大功率应用，通常需要将多颗 SiC MOSFET 芯片通过串并联方式集成封装，形成高压、大电流 SiC 功率模块。然而，此类模块内部芯片数量多、结构复杂，同时存在芯片并联均流、器件串联均压及热耦合等问题，易引发电-热失稳。因此，构建完善的电应力防护与热状态评估，是保障其可靠运行的前提。围绕上述问题，本文以高压大电流 SiC MOSFET 串联功率模块为研究对象，开展了过流保护及结温检测技术研究。

ZJU-PMIC针对器件串联型 SiC 模块对快速过流检测及故障信号同步下发的需求，提出了基于集成隧道磁电阻(Tunnel Magnetoresistance, TMR)电流传感器与光隔离同步分发的过流保护技术。该技术“测量—判定—下发”全链路响应时间为 81.6 ns，各支路同步偏差小于 230 ps，验证了该技术在 SiC MOSFET 串联模块过流保护中的有效性；针对 SiC MOSFET 串联模块内部芯片结温难以直接测量的问题，提出了基于体二极管正向压降 Vsd的结温检测方法。经单管及器件串联模组对拖实验验证，实测结温偏差控制在 2 ℃以内，证明了该方法在器件串联型 SiC 功率模块结温检测中的准确性与适用性。

论文题目：基于多移相控制的 CLLC 车载充电电源研究

答辩人：杜文琦（硕士研究生）

导师：张军明

研究内容简介：

随着新能源汽车逐渐成为推动交通运输领域绿色低碳转型的关键力量，作为核心补能部件的车载充电机（OBC）需要在宽输出电压范围内实现高效率和高功率密度运行。CLLC 谐振变换器是车载充电机高压隔离双向 DC/DC 的主流拓扑，但在传统频率调制（PFM）下，存在频率调节范围过宽、循环能量大及升压增益受限等问题。为此，本研究以 6.6kW 车载充电机为研究对象，围绕 CLLC 变换器的多移相控制技术、时域模型、多自由度控制参数寻优、系统级控制优化及实验样机研制进行研究。

提出了一种变频多移相控制策略，并对多移相控制下的 CLLC 变换器进行时域建模，得到了变换器三种增益模式下的高精度稳态时域模型，构建了损耗优化的谐振腔硬件参数与控制变量优化设计方法，提出了“开关频率功率闭环+移相角一维查表”的简化控制方法等，并结合电路仿真，论证了该控制策略在收窄工作频率范围、抑制循环能量及降低器件电流应力方面的优势；针对多移相控制在实际应用中出现的工程问题，设计了超前和滞后桥臂低频交替切换方法、基于打嗝密度调制的脉冲控制策略、基于负载前馈的采样修正策略等，并研制了一台 6.6kW 液冷 OBC 样机，磁集成 CLLC 在230V-480V 宽输出电压范围内实现了全开关管零电压开通（ZVS）和低循环能量，峰值效率达到 97.8%，验证了所提出的多移相控制方法的有效性。