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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
| 作者 | Yingping Chen · D. Brian Ma |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2021年5月 |
| 技术分类 | 功率器件技术 |
| 技术标签 | GaN器件 可靠性分析 故障诊断 功率模块 |
| 相关度评分 | ★★★★ 4.0 / 5.0 |
| 关键词 | GaN 功率开关 在线状态监测 老化预测 动态导通电阻 可靠性 电力电子 温度频率缩放 |
语言:
中文摘要
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。
English Abstract
To mitigate unique aging and failure challenges encountered in GaN technology, this article develops the techniques that reinforce the reliability of GaN power circuits. In particular, an online condition monitoring scheme is developed to prognose the current collapse induced aging and failures in GaN power switches, using the devices' dynamic on-resistance rDS_ON, as the real-time precursor. As r...
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SunView 深度解读
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iSolarCloud智能运维平台的预测性维护能力,降低运维成本,并为下一代高频化、小型化产品提供可靠性技术储备。