找到 26 条结果 · 可靠性与测试
基于傅里叶神经算子的功率模块空间温度监测
Advanced Spatial Temperature Monitoring of Power Modules via Fourier Neural Operator-Based Thermal Model
Yizheng Tang · Cao Zhan · Lingyu Zhu · Ziyi Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
功率模块空间温度（PMST）的精准监测是电力电子领域的关键挑战。本文首次提出了一种基于傅里叶神经算子的热模型（FNO-TM），通过数据驱动范式提取空间频率特征，实现了PMST的高效精准预测，显著提升了收敛速度并降低了训练成本。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统）具有极高价值。功率模块是上述设备中最易受热应力影响的薄弱环节，FNO-TM模型通过AI手段实现了高精度的空间温度场实时监测，可替代昂贵的传感器部署。建议在iSolarCloud平台中集成该算法，...
基于热电冷却器的β-Ga2O3肖特基势垒二极管主动热管理
Active Thermal Management for β-Ga2O3 Schottky Barrier Diodes Based on Thermoelectric Coolers
Longbing Yi · Xuefeng Zheng · Fang Zhang · Shaozhong Yue 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年5月
鉴于β - Ga₂O₃的热导率较低，有效散热对于维持其高输出功率和可靠性至关重要。本研究采用实验和数值方法，提出了一种使用热电冷却器（TEC）的β - Ga₂O₃肖特基势垒二极管（SBD）有源热管理模型。SBD产生的热量可通过热电（TE）材料的珀尔帖效应有效散发到周围环境中。实验结果表明，当TEC输入电流为6 A时，即使SBD输出功率达到25 W，管壳温度仍保持在25℃以下，与TEC关闭时相比，结温最大降低了74.5℃。当TEC输入电流为3 A时，SBD的净输出功率达到11.8 W，提升比例为3...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于热电制冷器的β-Ga2O3肖特基二极管主动热管理技术具有重要的战略意义。β-Ga2O3作为超宽禁带半导体材料，其击穿电压可达Si器件的10倍以上，理论上能够显著提升光伏逆变器和储能变流器的功率密度与效率。然而，其固有的低热导率（约为SiC的1/10）一直是制约商业化...
基于老化特征参数的功率模块剩余使用寿命预测方法
Remaining Useful Lifetime Prediction Method of Power Modules Based on the Aging Characteristic Parameters
Luhong Xie · Erping Deng · Dianjie Gu · Weijie Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文针对功率模块的老化失效机理，重点研究了键合线脱落及焊料层退化导致的裂纹扩展规律。通过建立裂纹扩展模型，提出了一种基于老化特征参数的剩余使用寿命（RUL）预测方法，旨在提升功率模块的热管理水平及维护策略的有效性，为电力电子系统的长寿命设计提供理论支撑。
解读: 功率模块是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）的核心组件。该研究提出的RUL预测方法对于提升阳光电源产品的全生命周期可靠性至关重要。通过将老化特征参数监测集成至iSolarCloud平台，可实现对逆变器及储能PCS功率模块的实时健康状态评估...
一种基于变参数功率循环的IGBT高精度低成本疲劳寿命评估方法
A High Accuracy and Low-Cost Fatigue Life Evaluation Method for IGBTs Based on Variable-Parameter Power Cycling
Yongle Huang · Xin Tang · Yifei Luo · Fei Xiao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
IGBT模块的疲劳寿命对于电力电子设备的长期可靠运行至关重要。目前，获取功率器件疲劳寿命模型通常依赖于耗时且昂贵的功率循环测试。本文提出了一种更低成本、更高效率的IGBT疲劳寿命评估方法，通过变参数功率循环技术，有效缩短了测试周期并提高了评估精度。
解读: IGBT是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器及风电变流器的核心功率器件。该研究提出的变参数功率循环方法，能显著降低研发阶段的可靠性验证成本，并缩短测试周期。建议研发团队将其应用于iSolarCloud运维平台的数据积累中，通过实测数据校准仿真模型，...
使用CuW微通道散热器和FC3283对离散加热器进行热管理
Thermal Management of Discretized Heaters Using CuW Microchannel Heat Sinks and FC3283
Isabella Amyx · Caleb Anderson · Nicole Cassada · Charles Lewinsohn 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2024年10月
使用微通道散热器（MCHS）的单相冷却已成为应对高功率微电子器件热挑战的一种常用方法。热管理是提高电子设备功率密度的最大障碍之一，并且经常限制设备的整体性能。在微通道散热器中通过单相液体冷却实现强制对流冷却，可降低热阻，从而在高功率条件下降低设备温度，这可以减小封装尺寸并延长设备的使用寿命。本文所述工作的目标是研究激光二极管阵列的实用冷却解决方案。本研究通过数值和实验研究，考察了铜钨（CuW）微通道散热器与介电冷却液（FC3283）搭配使用时，在 0.25 平方厘米的表面积上消散高达 600 瓦...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于铜钨微通道热沉和FC3283介质冷却液的热管理技术具有显著的应用价值。随着光伏逆变器和储能变流器向更高功率密度方向发展，功率半导体器件（如IGBT、SiC MOSFET）的散热问题已成为制约系统性能提升的关键瓶颈。该研究实现了600 W/cm²热流密度下0.15-0...
一种铝电解电容核心温度的非侵入式在线评估方法
A Noninvasive Online Evaluation Method for Core Temperature of Aluminium Electrolytic Capacitors
Bo Yao · Guorong Zhu · Qian Wang · Haoran Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
本文提出了一种铝电解电容（AEC）核心温度的非侵入式在线估算方法。该方法利用AEC电容值与温度之间的线性关系，通过测量壳体温度变化来推算核心温度。文中给出了电容-温度系数的在线获取与更新算法，实现了实时评估。
解读: 铝电解电容是阳光电源光伏逆变器及储能变流器（PCS）中极易老化的关键器件，其寿命直接决定了设备的可靠性。该方法无需额外传感器即可实现核心温度的实时监测，对于提升组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统的运维水平具有重要价值。通过集成该算法至iSolarCloud平台，可实现电...
基于栅极电压的功率半导体器件主动热控制
Gate Voltage-Based Active Thermal Control of Power Semiconductor Devices
Abhishek Chanekar · Nachiketa Deshmukh · Abhinav Arya · Sandeep Anand · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
主动热控制（ATC）常用于降低功率半导体器件（PSD）的结温波动并提升可靠性。通过调节栅极电压改变PSD的功率损耗是实现ATC的有效方法。本文探讨了在静态I-V特性的欧姆区内，栅极电压变化对功率损耗的影响机制及控制策略。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS）具有重要价值。通过栅极电压的主动热控制，可以在极端工况下动态优化IGBT/SiC模块的结温分布，显著延长功率模块的使用寿命，降低故障率。建议研发团队在下一代高功率密度逆变器设计中引入该控制策略，以提升产品在高温、高负载环境下...
基于最大恢复电流的P-I-N二极管结温在线监测方法
Online Monitoring Method of P-I-N Diode Temperature Based on Maximum Recovery Current
Kexin Yang · Wensheng Song · Tao Tang · Jian Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
P-i-N二极管是电力电子设备中的关键功率器件，其结温是评估系统可靠性的核心指标。本文提出了一种基于最大恢复电流的P-i-N二极管在线结温监测方法。通过分析最大恢复电流与结温之间的物理关系，实现了在不影响系统正常运行的前提下，对器件热状态的实时监测，为功率模块的寿命预测和热管理提供了有效手段。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（光伏逆变器、储能PCS、风电变流器）具有极高的应用价值。功率模块是上述设备中最易受热应力影响的薄弱环节，通过引入基于最大恢复电流的在线结温监测，可显著提升iSolarCloud平台的故障预警能力，实现从“事后维护”向“状态检修”的转变。建议在PowerTitan等大功率...
一种基于混合调制策略的典型三相变流器结温平衡控制新方法
A Novel Junction Temperature Balance Control Method for Typical Three-Phase Converters Based on a Hybrid Modulation Strategy
Qinghao Zhang · Pinjia Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
针对三相变流器桥臂结温分布不均导致器件老化加速及寿命缩短的问题，本文提出了一种基于混合调制策略的结温平衡控制（TBC）方法。该方法在不牺牲转换效率和电能质量的前提下，有效改善了结温分布，提升了变流器在高可靠性运行场景下的性能，克服了传统参数调节法在性能上的局限性。
解读: 该研究直接针对电力电子器件的可靠性核心痛点，对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器、PowerTitan系列储能变流器（PCS）具有极高应用价值。通过优化调制策略实现结温平衡，不仅能显著延长IGBT/SiC功率模块的使用寿命，降低运维成本，还能在不降低效率的前提下提升系统在极端工况下的输出能力。建议研...
功率模块结温波动参考值设计及其热管理研究
Design of Reference Junction Temperature Swing of Power Module for Thermal Management
Jun Zhang · Xiong Du · Cheng Qian · Yuyun Ye 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
热管理是提升功率模块寿命的有效手段，但会影响变换器性能。为平衡两者，本文提出了一种基于寿命消耗分布特性与热控制效率的参考结温波动设计策略，旨在优化功率模块的可靠性与系统运行效率。
解读: 该研究直接关系到阳光电源核心产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）中功率模块的寿命管理。通过优化结温波动设计，可在保证IGBT/SiC器件可靠性的前提下，提升变换器的功率密度与效率。建议研发团队将该策略集成至iSolarCloud智能运维平台，通过实时监测结温波动，实现对逆变器和储能P...
基于热流的多芯片功率模块状态监测：一种两阶段神经网络方法
Heat-Flux-Based Condition Monitoring of Multichip Power Modules Using a Two-Stage Neural Network
Borong Hu · Zedong Hu · Li Ran · Chong Ng 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
针对多芯片功率模块中芯片并联导致的电流不均及焊料层退化问题，本文提出一种基于热流的状态监测方法。通过两阶段神经网络，实现对多芯片模块内部焊料层退化程度的早期检测，克服了仅依靠温度监测在电流分配分析上的局限性，提升了功率模块的可靠性评估精度。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统）具有极高的应用价值。功率模块是上述产品的核心组件，其焊料层老化直接影响设备寿命。通过引入基于热流的机器学习监测算法，阳光电源可提升iSolarCloud智能运维平台的预测性维护能力，在故障发...
功率电子模块三维温度分布与器件损耗监测
Monitoring 3-D Temperature Distributions and Device Losses in Power Electronic Modules
Christoph H. van der Broeck · Robert D. Lorenz · Rik W. De Doncker · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年8月
本文提出了一种实时监测功率电子模块内部三维温度分布及器件损耗的方法。通过结合热三维有限差分建模、参数化损耗模型及模型截断技术，该方法实现了精确的热管理、经验寿命预测以及功率模块关键退化状态的检测。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统）具有极高价值。在功率密度不断提升的背景下，模块内部热应力是影响IGBT/SiC器件寿命的关键因素。通过引入该三维热监测与损耗模型，阳光电源可在iSolarCloud平台中集成更精准的健康状态...
面向更高可靠性电力电子设备的结温控制
Junction Temperature Control for More Reliable Power Electronics
Markus Andresen · Ke Ma · Giampaolo Buticchi · Johannes Falck 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年1月
功率电子器件的热应力是导致其失效的主要原因。有效的热管理对于实现高效、可靠且经济的能量转换至关重要。本文聚焦于作为电力电子系统中最脆弱且昂贵的功率半导体器件，探讨了控制半导体结温的各种可行方法，旨在提升系统的整体可靠性。
解读: 结温控制是提升阳光电源核心产品可靠性的关键技术。对于组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统，功率模块（IGBT/SiC）的结温直接决定了设备在极端环境下的寿命与过载能力。通过引入先进的结温预测与主动热管理算法，可优化散热设计，降低热应力导致的失效风险。建议研发团队将该研究成...
电力变换器中的热管理：从现状到未来超高效系统
Heat Management in Power Converters: From State of the Art to Future Ultrahigh Efficiency Systems
Eduardo Laloya · Oscar Lucia · Hector Sarnago · Jose M. Burdio · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年11月
热管理是电力变换器设计的核心，直接决定了设备的可靠性、性能及功率密度。本文回顾了自20世纪40年代以来的冷却技术发展，指出随着电力电子技术的演进，热管理已成为提升系统效率与集成度的关键瓶颈，是实现下一代超高效电力变换系统的基础。
解读: 热管理直接决定了阳光电源组串式/集中式逆变器及PowerTitan储能系统的功率密度与长期运行可靠性。随着SiC等宽禁带半导体应用普及，系统热流密度显著提升，建议研发团队重点关注多物理场耦合仿真技术，优化散热结构设计。在PowerStack等储能产品中，高效热管理不仅能提升系统集成度，还能有效延长电...
电力电子鲁棒设计与可靠性特刊
Special Issue on Robust Design and Reliability of Power Electronics
Frede Blaabjerg · Michael M. Pecht · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年5月
本期IEEE电力电子汇刊特刊聚焦于电力电子系统的鲁棒性设计与可靠性评估，探讨了提升功率变换器在复杂工况下长期运行稳定性的关键技术与方法。
解读: 可靠性是阳光电源的核心竞争力。该特刊探讨的鲁棒设计与可靠性方法直接支撑公司产品线的全生命周期管理：在光伏逆变器（组串式/集中式）领域，可优化功率模块的热管理与寿命预测，降低故障率；在储能系统（PowerTitan/PowerStack）中，针对高频充放电工况，该研究有助于提升PCS的长期运行可靠性。...
基于任务剖面的电力电子可靠性设计与实时寿命损耗评估
Mission Profile-Based Reliability Design and Real-Time Life Consumption Estimation in Power Electronics
Mahera Musallam · Chunyan Yin · Christopher Bailey · Mark Johnson · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年5月
电力电子设备在广泛应用中高效转换电能。本文研究了在实际任务剖面条件下，电力电子设备实时寿命损耗评估方法。该方法不仅能有效评估产品预期寿命，还能为可靠性设计提供关键指导，以应对复杂工况下的长期运行挑战。
解读: 该研究对阳光电源全线产品至关重要。在组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统中，基于任务剖面（如环境温度、负载波动、电网电压）的实时寿命评估，可实现从“事后维护”向“预见性维护”的转型。通过在iSolarCloud平台集成此类算法，可实时监测IGBT模块及电容的健康状态，优化...
锡装饰的氮化硼纳米管增强液态金属界面热管理材料用于半导体封装
Sn-decorated boron nitride nanotubes reinforced liquid metal thermal interface materials for semiconductor packaging
Arni Gesselle M. Pornea · Numan Yanar · Duy Khoe Dinh · Thomas You-Seok Kim 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年5月
由于传统的聚合物基热界面材料（TIMs）不足以消散人工智能（AI）所用中央处理器（CPU）和图形处理器（GPU）等先进芯片产生的热量，具有显著热导率的液态金属（LM）可能是这些处理器热管理的理想选择。然而，液态金属也存在缺点，例如由于其固有的高表面张力，会出现泄漏、表面铺展问题以及加工困难等情况。解决这些问题的一种可能方案是将金属颗粒与液态金属混合，但一般来说，掺入这些金属颗粒会引发金属间反应，导致热性能和加工性能下降。在此，我们提出了一种简便直接的方案，即使用氮化硼纳米管（BNNTs）与液态金...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该液态金属热界面材料技术对我们的核心产品线具有重要的战略价值。随着光伏逆变器和储能系统向高功率密度方向发展，功率模块的散热问题已成为制约系统性能和可靠性的关键瓶颈。 该技术通过锡修饰氮化硼纳米管（BNNT-Sn）增强液态金属，实现了30%的热导率提升，这对我们的IGBT、...
通过结合微射流冷却与优化衬底的氮化镓肖特基势垒二极管热管理提升限幅器性能
Limiter Performance Improvement Through Thermal Management of GaN SBD Combined Microjet Cooling With Optimized Substrate
Rikang Zhao · Dichen Lu · Xuanwu Kang · Weike Wang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年2月
在本文中，我们报道了通过改善氮化镓（GaN）肖特基势垒二极管（SBD）的热管理来提升射频（RF）性能，并通过限幅器的应用进行了验证。得益于微射流冷却的快速散热，我们分析了热积累对GaN SBD性能的影响，证实了GaN横向异质结器件对高导热性衬底的依赖性。我们开发了一种使用高导热性碳化硅（SiC）衬底的GaN - SBD，其导通电阻降低了8%，饱和电流提高了12%。通过将微射流冷却与优化的衬底相结合，GaN SBD的热管理能力得到了显著增强。利用无源限幅器单片微波集成电路（MMIC）对RF性能进行...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于GaN肖特基二极管热管理优化的研究具有重要的战略参考价值。该技术通过微射流冷却与高导热SiC衬底的协同优化，显著提升了GaN器件的射频性能，这与我们在大功率逆变器和储能变流器领域面临的热管理挑战高度契合。 在光伏逆变器和储能PCS产品中，GaN功率器件正逐步替代传...
石墨烯薄膜作为射频与微波电子器件接地平面材料的研究
Investigation of Graphene Film as Ground Plane Material for RF and Microwave Electronics
Utkarsh Misra · Vishvajitsinh Kosamiya · Alissa Brooke Anderson · Liguan Li 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年2月
本研究探讨了将还原氧化石墨烯（rGO）薄膜作为接地层集成到小型化射频/毫米波系统中，以用于先进的热管理应用。诸如铜基散热器等传统方法难以应对现代射频/毫米波封装日益增长的功率和更紧凑的集成要求。与铜（约 400 瓦/米·开尔文）相比，rGO 具有极高的面内热导率（约 1100 瓦/米·开尔文），因此它成为射频电子封装热管理的有力候选材料。本研究探索了在射频和微波电子设备中使用 rGO 形成接地层的方法，并通过细致的传输线模拟和测量来评估其性能。我们的研究结果表明，rGO 接地层具有较高的信号完整...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该石墨烯薄膜地平面技术对我们的核心产品线具有重要的潜在应用价值。在光伏逆变器和储能变流器领域，功率密度的持续提升使得热管理成为制约产品性能的关键瓶颈。该研究展示的还原氧化石墨烯（rGO）薄膜具备约1100 W/mK的面内热导率，相比传统铜材料提升近3倍，这为我们突破当前大功...
电动汽车快速充电器磁性元件热物理特性原位估计的热表征方法
Thermal Characterization Approach for In Situ Estimation of Thermophysical Properties of Magnetic Components of Electric Vehicle Fast Chargers
Omri Tayyara · Maan Al-Zareer · Carlos M. da Silva · Youhan Monsoon Fu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
本文提出了一种经济高效的热表征方法，通过温度测量与数值仿真相结合，解决反向热传导（IHT）问题，从而实现对高频磁性元件热物理特性的原位估计。该方法应用于商用电动汽车直流快速充电器的磁性元件，旨在提升功率变换器的热设计精度与可靠性。
解读: 该研究提出的原位热特性估计方法对阳光电源的充电桩产品线（如直流快充桩）具有重要参考价值。磁性元件是充电模块的核心发热源，其热参数的精确获取直接影响功率密度提升与散热设计优化。通过引入该IHT反向热传导方法，研发团队可在产品开发阶段更精准地进行热仿真，减少过度设计，提升模块的功率密度与可靠性。建议将此...
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