找到 92 条结果 · 功率器件技术

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功率器件技术 功率模块 可靠性分析 热仿真 ★ 5.0

电力电子系统中功率半导体模块的热网络研究综述

Thermal Networks for Power Semiconductor Modules in Power Electronic Systems: A Review

Xiang Li · Yi Zhang · Haoze Luo · Xin Yang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月

本文综述了功率半导体模块热网络模型的发展。随着电力电子应用对功率密度、开关频率、运行温度及可靠性要求的不断提高,功率模块的设计面临严峻挑战。文章重点探讨了热网络建模技术,旨在通过精确的热管理提升系统整体性能与可靠性。

解读: 热管理是阳光电源提升逆变器与储能系统功率密度的核心技术。随着PowerTitan等大功率储能系统及组串式逆变器向更高功率密度演进,功率模块(IGBT/SiC)的热设计直接决定了产品的可靠性与寿命。本文提到的热网络模型可深度集成至iSolarCloud智能运维平台,用于实时监测核心功率器件的结温状态,...

功率器件技术 SiC器件 宽禁带半导体 可靠性分析 ★ 5.0

SiC MOSFET在重复短路应力下的阈值电压退化与恢复特性

Threshold Voltage Degradation and Recovery Characteristics of SiC MOSFETs Under Repetitive Short-Circuit Stress

Yifan Wu · Chao Wang · Chi Li · Jianwei Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月

本文深入研究了SiC MOSFET在重复短路应力下的阈值电压(VTH)退化机理及其恢复特性。通过实验分析,揭示了短路应力对器件寿命的影响,并探讨了退化后的恢复行为,为电力电子系统设计者评估器件可靠性及寿命预测提供了关键参考。

解读: SiC MOSFET作为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的核心功率器件,其可靠性直接决定了产品的全生命周期性能。短路应力是电力电子系统在极端工况下的常见挑战,本文对VTH退化与恢复特性的研究,有助于优化阳光电源的驱动电路保护策略,提升逆变器在复杂电网环境下的鲁棒...

功率器件技术 功率模块 宽禁带半导体 可靠性分析 ★ 5.0

高压电力电子模块DBC在过渡时间尺度下矩形波电压下的局部放电演变机制

Partial Discharge Evolution Mechanism in DBC of High-Voltage Power Electronics Modules Under Rectangular-Wave Voltage in Transitional Time Scale

Zhaocheng Liu · Xiang Cui · Xuebao Li · Weitong Xu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月

高压宽禁带模块的绝缘应用面临严峻挑战。本文研究了局部放电(PD)在从初始瞬态向长期稳态演变过程中的特性。该研究对于提升高压电力电子模块的绝缘可靠性具有重要意义。

解读: 该研究直接关联阳光电源的核心功率模块技术。随着公司在组串式逆变器和PowerTitan储能系统中大规模应用SiC等宽禁带器件,高压环境下的绝缘可靠性成为关键。DBC(直接覆铜)基板的局部放电机制研究,能有效指导公司在更高电压等级(如1500V及以上)产品中的封装设计与绝缘选型。建议研发团队参考该演变...

功率器件技术 SiC器件 功率模块 可靠性分析 ★ 5.0

高功率SiC模块中多层聚酰亚胺基板的电热设计空间

Electro-Thermal Design Space for Multilayer Polyimide Substrates in High-Power SiC Modules

Narayanan Rajagopal · Taha Moaz · Christina DiMarino · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月

本文探讨了用于高功率SiC转换器(如iPEBB)的新型聚酰亚胺基有机直接覆铜(ODBC)基板技术。该技术通过提升设计灵活性与可靠性,旨在实现更高的功率密度。文章重点分析了ODBC介电材料的电热特性,为高功率密度电力电子模块的封装设计提供了理论依据与优化空间。

解读: 随着阳光电源在组串式逆变器和PowerTitan系列储能系统中对高功率密度和高效率的极致追求,SiC器件的应用已成为核心竞争力。本文研究的ODBC基板技术能显著改善SiC模块的散热性能与电气布局,直接助力提升阳光电源逆变器及PCS产品的功率密度。建议研发团队关注聚酰亚胺基板在高温、高压环境下的长期可...

功率器件技术 IGBT 功率模块 可靠性分析 ★ 5.0

考虑时变体电阻和反向恢复电导的精确振荡动态Si IGBT模型

Dynamic Si IGBT Model With Accurate Ringing Considering Time-Varying Bulk Resistance and Reverse Recovery Conductance

Yi Yu · Xuejun Pei · Peng Zhou · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月

作为电力电子系统电磁干扰(EMI)建模的核心,高精度开关器件模型对预测EMI源至关重要。针对现有Si IGBT行为模型在表征开关振荡效应方面精度不足的问题,本文提出了一种动态Si IGBT模型,通过考虑时变体电阻和反向恢复电导,显著提升了对开关过程振荡特性的预测精度。

解读: 该研究直接服务于阳光电源核心产品线(如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan储能变流器)的EMI优化设计。在兆瓦级储能系统及高功率密度逆变器开发中,开关振荡是导致EMI超标和器件应力过大的关键因素。该高精度模型能有效指导硬件电路的PCB布局与驱动参数优化,减少现场调试中的电磁兼容整改成本。建...

功率器件技术 GaN器件 ★ 5.0

基于体相AlN衬底的耐压超过2.7 kV、Baliga优值超过400 MW/cm²的Al₀.₆₅Ga₀.₃₅N沟道HEMT

>2.7 kV Al0.65Ga0.35N Channel HEMT on bulk AlN substrate with >400MW/cm2 Baliga Figure of Merit

Khush Gohel · Swarnav Mukhopadhyay · Rajnin Imran Roya · Surjava Sanyal 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年11月

由于具有出色的临界电场(>10 MV/cm),富铝的铝镓氮(AlGaN)已成为高压电力电子领域一种颇具前景的材料。在本研究中,我们展示了采用钝化和场板技术的高压 Al₀.₆₅Ga₀.₃₅N 沟道晶体管。对于击穿电压大于 2.7 kV 的情况,采用与栅极焊盘相连和与源极焊盘相连的场板,Al₀.₆₅Ga₀.₃₅N 沟道高电子迁移率晶体管(HEMT)实现了接近 400 MW/cm² 的高巴利加品质因数(BFOM)。此外,我们还报道了非钝化的 Al₀.₆₅Ga₀.₃₅N 沟道 HEMT,其击穿电压大于 ...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于高铝组分AlGaN沟道的超高压功率器件技术具有重要的战略价值。该研究展示的Al0.65Ga0.35N HEMT器件实现了超过2.7 kV的击穿电压和高达569 MW/cm²的Baliga品质因数,这一性能指标显著优于现有主流的硅基和碳化硅功率器件,为我们在高压大功率...

功率器件技术 功率模块 可靠性分析 热仿真 ★ 5.0

化学镀镍

磷)表面处理工艺下烧结银芯片连接的键合与失效机制研究

Meiyu Wang · Haobo Zhang · Weibo Hu · Yunhui Mei 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月

低温银烧结技术在功率模块芯片连接中应用日益广泛。现有研究多基于银或金表面处理,而化学镀镍(磷)作为一种高性价比工艺,其在烧结银连接中的可靠性机制尚不明确。本文深入探讨了Ni(P)表面处理对烧结银键合质量及失效模式的影响。

解读: 该研究对阳光电源的功率模块封装技术具有重要指导意义。随着PowerTitan系列储能系统及组串式逆变器向高功率密度、高可靠性方向演进,功率器件的封装寿命是系统长效运行的关键。Ni(P)表面处理相比金/银工艺具有显著的成本优势,若能通过该研究掌握其烧结银连接的失效机理,将有助于阳光电源在保证高可靠性的...

功率器件技术 功率模块 可靠性分析 热仿真 ★ 5.0

电力电子封装中无机非金属材料综述

Review of Inorganic Nonmetallic Materials in Power Electronics Packaging Application

Junwei Chen · Tiancheng Tian · Chao Gu · Huidan Zeng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月

本文综述了电力电子封装中无机非金属材料的应用。随着电力电子器件向高功率密度、高效率方向发展,封装结构与材料的创新成为核心。文章探讨了先进封装材料在提升散热性能、绝缘可靠性及机械稳定性方面的关键作用,对高性能功率模块的设计具有重要参考价值。

解读: 该研究直接关联阳光电源的核心功率模块封装技术。随着PowerTitan储能系统和组串式逆变器向更高功率密度演进,SiC等宽禁带半导体应用日益广泛,对封装材料的导热性与绝缘可靠性提出了严苛要求。无机非金属材料(如陶瓷基板、先进封装绝缘材料)的优化,将直接提升阳光电源产品的热管理效率与长期运行可靠性。建...

功率器件技术 GaN器件 ★ 5.0

基于硅基氮化镓HEMT的D波段功率放大,实现10 V下0.67 W/mm输出

GaN-on-Si HEMT for D-Band Power Amplification Demonstrating 0.67 W/mm at 10 V

作者未知 · IEEE Electron Device Letters · 2025年7月

本快报报道了一款硅基氮化镓(GaN-on-Si)高电子迁移率晶体管(HEMT)在D波段的功率放大情况。一款栅长(${L}_{g}$)为140纳米的硅基氮化铝/氮化镓/氮化铝镓(AlN/GaN/AlGaN)金属 - 绝缘体 - 半导体(MIS) - HEMT实现了最大漏极电流(${I}_{\textit {dmax}}$)为2.0安/毫米、最大跨导(${g}_{\textit {mmax}}$)为0.65西/毫米,以及截止频率(${f}_{T}$)/最高振荡频率(${f}_{\textit {ma...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项GaN-on-Si HEMT在D波段功率放大领域的突破具有重要的技术参考价值,尽管其直接应用场景与公司当前主营业务存在差异。 该研究展示的GaN-on-Si技术在123 GHz频段实现0.67 W/mm的功率密度,主要面向6G通信等sub-THz应用。对于阳光电源而言...

功率器件技术 SiC器件 ★ 5.0

具有高电流诱导磁化翻转比的二维WTe2/Cr3Te4异质结构

Two-dimensional WTe2/Cr3Te4 heterostructures with high current-induced magnetization switching ratio

Kun He · Bailing Li · Sumei Wu · Chen Yi 等8人 · Applied Physics Letters · 2025年7月 · Vol.127

本文研究了二维WTe2/Cr3Te4异质结构中的电流诱导磁化翻转效应。该结构结合了拓扑非平庸的单层WTe2与本征铁磁半导体Cr3Te4,展现出优异的自旋轨道力矩效率和高磁化翻转比率。通过第一性原理计算与微磁模拟相结合,揭示了界面强自旋轨道耦合与电荷-自旋转换机制对增强翻转效率的关键作用。结果表明,此类异质结构在低功耗自旋电子器件中具有重要应用潜力。

解读: 该二维异质结构的高效电流诱导磁化翻转特性对阳光电源的功率器件技术创新具有重要启发。WTe2/Cr3Te4结构的高自旋轨道力矩效率可用于开发新型磁控开关器件,有望在SiC功率模块中实现更快速的开关特性和更低的损耗。这一技术可优化ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的功率变换效率,特别是在高频开关应用...

功率器件技术 宽禁带半导体 ★ 5.0

高整流比、低漏电流的p-Si/n-AlN异质结PN二极管

High Rectification, Low Leakage p-Si/n-AlN Heterojunction PN Diode

Yi Lu · Jie Zhou · Jiarui Gong · Yang Liu 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年7月

超宽带隙氮化铝(AlN)是一种极具吸引力的用于功率和射频电子领域的材料。单极n型AlN肖特基势垒二极管已展现出其优势,然而,基于AlN的双极型器件虽有待进一步发展,但相关研究却较为匮乏。在本文中,我们报道了具有优异性能的单晶硅p型/氮化铝n型(p - Si/n - AlN)pn结二极管(PND),该二极管是通过将p型硅纳米膜嫁接到n型AlN薄膜上制成的。通过在1100℃下进行高温退火,在n型AlN上直接实现了改进的欧姆接触,接触电阻率为4.9×10⁻³ Ω·cm²。这些PND在整个晶圆上表现出显...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项p-Si/n-AlN异质结二极管技术展现出显著的战略价值。该技术基于超宽禁带半导体AlN材料,实现了3×10^7的高整流比和6.25×10^-9 A/cm²的超低漏电流,这些性能指标对我们的核心产品线具有重要意义。 在光伏逆变器和储能变流器领域,功率器件的性能直接决定...

功率器件技术 SiC器件 功率模块 可靠性分析 ★ 5.0

考虑互感耦合的Cu-Clip互连并联SiC MOSFET动态电流均衡解析与优化策略

Analytical and Optimal Strategy of Dynamic Current Balancing for Paralleled SiC MOSFETs With Cu-Clip Interconnection Considering Mutual Coupled Inductances

Xun Liu · Kun Ma · Yameng Sun · Yifan Song 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年4月

为提升碳化硅(SiC)功率模块的电气性能与可靠性,本文研究采用Cu-Clip替代传统Al引线的技术方案。针对Cu-Clip互连结构中并联SiC MOSFET因布局不对称引入的互感耦合效应,建立了精确的电磁耦合模型,提出一种动态电流均衡的解析分析方法,并进一步设计最优布局优化策略,有效抑制并联支路间的电流不均,提高模块整体性能与热稳定性。

解读: 该研究对阳光电源高功率密度产品的设计具有重要指导意义。Cu-Clip互连技术可显著提升SiC MOSFET模块的电流均衡性和散热性能,适用于ST系列储能变流器、SG系列光伏逆变器等大功率产品。特别是在PowerTitan等MW级储能系统中,优化后的SiC模块布局可有效降低开关损耗、提高功率密度,并通...

功率器件技术 GaN器件 ★ 5.0

增强型氮化镓单片双向开关,击穿电压超过3.3 kV

Enhancement-Mode GaN Monolithic Bidirectional Switch With Breakdown Voltage Over 3.3 kV

作者未知 · IEEE Electron Device Letters · 2025年2月

本研究展示了一种氮化镓(GaN)增强型单片双向开关(MBDS),其在两种极性下的击穿电压(BV)均高于3.3 kV。该MBDS是在蓝宝石衬底上的双p - GaN栅高电子迁移率晶体管(HEMT)平台上实现的。它采用了一种新颖的双结终端扩展设计来进行电场管理,该设计基于栅极堆叠中的p - GaN层构建,无需外延再生长。这款GaN MBDS在两个方向上均呈现出对称的导通状态特性,阈值电压($V_{\text {th}}$)为0.6 V,比导通电阻($R_{\text {on,sp}}$)低至5.6 m...

解读: 从阳光电源中压电力电子产品线的战略角度看,这项3.3kV氮化镓单片双向开关技术具有显著的应用价值。该器件突破了传统双向开关由两个分立器件背靠背组成的架构限制,在双向导通时实现了5.6 mΩ·cm²的超低导通电阻,这一指标已优于分立方案的理论极限,对提升系统效率和功率密度具有实质意义。 在光伏逆变器...

功率器件技术 功率模块 可靠性分析 多物理场耦合 ★ 5.0

基于相场模型与有限元分析的功率模块键合线电-热-机械退化及裂纹扩展研究

Investigation of Electro-Thermo-Mechanical Degradation and Crack Propagation of Wire Bonds in Power Modules Using Integrated Phase Field Modeling and Finite Element Analysis

Han Jiang · Shuibao Liang · Yaohua Xu · Saranarayanan Ramachandran · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

本文提出了一种结合相场模型与有限元分析的新方法,用于研究功率模块中键合线的电-热-机械行为、界面退化及裂纹扩展过程。该研究旨在解决功率模块封装中常见的界面疲劳与裂纹形成问题,对提升电力电子器件的可靠性具有重要意义。

解读: 功率模块是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器的核心组件。键合线失效是功率器件在复杂工况下的主要失效模式之一。该研究提出的多物理场耦合仿真方法,可直接应用于阳光电源功率模块的选型评估与寿命预测,有助于优化模块封装设计,提升产品在极端环境下的可靠性。建议研发团队引...

功率器件技术 SiC器件 ★ 5.0

面向SiC上异质集成β-Ga2O3 SBD布局设计的电热分析

Electrothermal Analysis for Layout Design of Hetero-Integrated β-Ga2O3 SBDs on SiC

Yinfei Xie · Yang He · Zhenghao Shen · Zhenyu Qu 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年12月

β相氧化镓(β - Ga₂O₃)在下一代电力电子领域具有广阔前景,但其较低的热导率要求进行有效的热管理,特别是在高功率应用中。以往的研究主要集中于采用高导热率衬底策略来增强β - Ga₂O₃器件的散热性能。本研究通过三维拉曼测温法和电热模拟进行综合分析,对碳化硅(SiC)上异质集成的β - Ga₂O₃肖特基势垒二极管(SBD)的电极布局(包括形状、尺寸和间距)进行了优化。由于电流密度较高,圆形电极肖特基势垒二极管的峰值温度出现在内电极附近,而叉指电极肖特基势垒二极管的峰值温度出现在阳极附近。特别...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项关于β-Ga2O3肖特基势垒二极管(SBD)异质集成技术的研究具有重要的战略参考价值。作为功率半导体器件的潜在革新方向,β-Ga2O3材料凭借其超宽禁带特性,理论上可实现比传统硅基甚至碳化硅器件更高的击穿电压和更低的导通损耗,这与我们在光伏逆变器和储能变流器领域追求的高...

功率器件技术 宽禁带半导体 功率模块 可靠性分析 ★ 5.0

超宽/宽禁带器件、封装、控制、电磁干扰及电力电子应用特刊客座社论

Guest Editorial Special Section on Ultrawide/Wide Bandgap Device, Packaging, Control, EMI, and Applications for Power Electronics

Sudip K. Mazumder · John Shen · Shuo Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月

本文为IEEE电力电子汇刊特刊的客座社论,重点探讨了超宽禁带(UWBG)与宽禁带(WBG)半导体器件的最新进展。内容涵盖了从功率器件设计、先进封装技术、高性能控制策略到电磁干扰(EMI)抑制及电力电子系统应用的全方位研究,旨在推动下一代高功率密度、高效率电力电子系统的技术演进。

解读: 该文章聚焦的宽禁带半导体(SiC/GaN)技术是阳光电源提升产品竞争力的核心。在光伏逆变器领域,应用SiC器件可显著提升组串式及集中式逆变器的功率密度与转换效率;在储能系统(如PowerTitan、PowerStack)中,宽禁带器件有助于减小PCS体积并降低散热成本。此外,文章提及的先进封装与EM...

功率器件技术 宽禁带半导体 功率模块 可靠性分析 ★ 5.0

超宽/宽禁带器件、封装、控制、电磁干扰及电力电子应用特刊客座社论

Guest Editorial Special Section on Ultrawide/Wide Bandgap Device, Packaging, Control, EMI, and Applications for Power Electronics

Sudip K. Mazumder · John Shen · Shuo Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月

本文为IEEE电力电子汇刊特刊的客座社论,重点探讨了超宽禁带(UWBG)与宽禁带(WBG)半导体器件的最新进展。内容涵盖了从功率器件设计、先进封装技术、控制策略优化到电磁干扰(EMI)抑制及电力电子系统应用的全方位技术挑战与解决方案。

解读: 该文章聚焦的宽禁带半导体(SiC/GaN)技术是阳光电源核心产品线的技术基石。对于组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统,引入高性能宽禁带器件能显著提升功率密度并降低损耗。文章中提及的先进封装与EMI抑制技术,对阳光电源优化高频化逆变器设计、提升系统电磁兼容性具有重要指导意...

功率器件技术 宽禁带半导体 功率模块 可靠性分析 ★ 5.0

超宽/宽禁带器件、封装、控制、电磁干扰及电力电子应用特刊客座社论

Guest Editorial Special Section on Ultrawide/Wide Bandgap Device, Packaging, Control, EMI, and Applications for Power Electronics

Sudip K. Mazumder · John Shen · Shuo Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月

本文为IEEE电力电子汇刊特刊的客座社论,重点探讨了超宽禁带(UWBG)与宽禁带(WBG)半导体器件的最新进展。内容涵盖了先进封装技术、高性能控制策略、电磁干扰(EMI)抑制以及这些技术在电力电子系统中的前沿应用,旨在推动下一代高效功率转换系统的发展。

解读: 该文章聚焦的宽禁带(SiC/GaN)技术是阳光电源提升产品功率密度与转换效率的核心驱动力。对于组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统,应用SiC器件可显著降低开关损耗,减小磁性元件体积,从而实现更轻量化的设计。同时,文章提及的先进封装与EMI抑制技术,对于提升高功率密度PC...

功率器件技术 SiC器件 功率模块 可靠性分析 ★ 5.0

碳化硅高温封装芯片连接材料综述

Review of Die-Attach Materials for SiC High-Temperature Packaging

Fengze Hou · Zhanxing Sun · Meiying Su · Jiajie Fan 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月

碳化硅(SiC)器件在高温、高压和高频应用中优于硅器件。为充分发挥SiC的高温潜力,电力电子封装需采用耐高温的芯片连接材料。本文综述了高温芯片连接材料的最新研究进展,分析了其在极端工况下的可靠性与热管理挑战。

解读: 随着阳光电源组串式逆变器及PowerTitan储能系统向高功率密度、高效率方向演进,SiC器件的应用已成为核心趋势。芯片连接材料(Die-attach)直接决定了功率模块在高温环境下的热阻与寿命。本文的研究对于公司提升SiC功率模块的封装可靠性、优化热设计具有重要参考价值。建议研发团队关注银烧结(S...

功率器件技术 SiC器件 功率模块 宽禁带半导体 ★ 5.0

用于碳化硅MOSFET的基板嵌入式电力电子封装

Substrate Embedded Power Electronics Packaging for Silicon Carbide mosfets

Ameer Janabi · Luke Shillaber · Wucheng Ying · Wei Mu 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月

本文提出了一种用于分立芯片的新型电力电子封装方案——标准单元。该方案由阶梯蚀刻活性金属钎焊(AMB)基板和柔性印刷电路板(flex-PCB)组成。该标准单元具有高导热性、完全电气绝缘和低杂散电感等优势,有效提升了SiC MOSFET器件的整体性能。

解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有显著的赋能作用。SiC MOSFET是提升组串式光伏逆变器功率密度和效率的关键,而封装技术直接决定了器件在高频开关下的散热能力与杂散电感表现。采用AMB基板和柔性PCB的嵌入式封装方案,可显著降低寄生参数,减少开关损耗,这对阳光电源的PowerTitan储能系统及新一...

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