找到 44 条结果 · IEEE Transactions on Power Electronics
负载条件下高频变压器纳米晶磁芯磁通密度分布的高效计算与表征方法
Efficient Calculation Method and Characterization of Flux Density Distribution in Nanocrystalline Core of High-Frequency Transformer Under Load Condition
Zhanlei Liu · Lingyu Zhu · Yongliang Dang · Shengchang Ji · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
磁芯损耗取决于磁通密度分布。在高频变压器（HFT）中，主磁通密度分布均匀，而漏磁通密度集中在纳米晶磁芯的表面带材上，导致负载条件下实际磁通密度分布不均。本文提出了一种针对纳米晶磁芯磁通密度分布的高效计算方法。
解读: 高频变压器是阳光电源ST系列PCS、PowerTitan及PowerStack等储能变流器中的核心磁性元件。磁芯损耗直接影响整机效率与温升，而纳米晶材料在高频下的非均匀磁通分布是导致局部过热和效率下降的关键因素。该研究提出的高效计算方法，可显著提升研发阶段对磁性元件损耗的预测精度，优化变压器设计，从...
基于动态模态分解的IGBT模块降阶温度场预测方法
Dynamic Mode Decomposition Based Reduced-Order Temperature Field Prediction Method for IGBT Module
Jiahao Geng · Fujin Deng · Kai Hou · Qiang Yu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
针对高功率IGBT模块的温度场分布分析，本文提出了一种基于动态模态分解（DMD）的降阶温度场预测方法。该方法利用有限元仿真获取的快照数据，在保证高精度的前提下，显著降低了计算复杂度，为电力电子系统的热设计与可靠性评估提供了高效的分析手段。
解读: 热管理是阳光电源组串式/集中式逆变器及PowerTitan储能系统核心竞争力的关键。该研究提出的DMD降阶模型能显著提升热仿真效率，缩短产品研发周期。在实际应用中，该技术可集成至iSolarCloud平台或嵌入式控制系统中，实现对IGBT模块结温的实时高精度预测，从而优化功率器件的过温保护策略，提升...
基于有限元分析的直流偏置励磁铁芯损耗量化方法研究
Research on Core Losses Quantification Method of DC Bias Excitation Based on Finite Element Analysis
Jinghui Wang · Haowei Yao · Juntao Xiao · Xu Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
本文基于Ansys Maxwell有限元分析软件，提出了一种针对直流偏置下PWM电压激励的铁芯损耗仿真方法。该方法解决了电力变换器中不同磁芯结构组件的损耗计算难题，并指出了影响铁芯损耗仿真的两个关键因素。
解读: 该研究直接服务于阳光电源核心产品（如组串式/集中式逆变器及PowerTitan储能变流器）中磁性元件的设计优化。在光伏和储能系统中，电感和变压器常处于直流偏置工况，准确的损耗建模对于提升整机效率、优化散热设计及降低温升至关重要。建议研发团队引入该仿真方法，以提升高功率密度磁性元件的选型精度，减少样机...
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...
薄型低翘曲功率模块功率循环可靠性的实验与仿真验证
Experimental and Simulated Verification of Power Cycling Reliability for Thin and Low Warpage Power Modules
Chang-Chun Lee · Kuo-Shu Kao · Yuan-Cheng Huang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文针对高功率模块在小型化设计中面临的可靠性挑战，重点研究了传统直接键合铜（DBC）基板在制造过程中产生的翘曲问题。通过实验与仿真相结合的方法，验证了薄型低翘曲功率模块在功率循环下的可靠性表现，为提升电力电子模块的寿命与性能提供了理论与实践依据。
解读: 功率模块是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器的核心部件。随着产品向高功率密度和小型化演进，功率循环带来的热机械应力导致的翘曲和失效成为影响系统长寿命运行的关键瓶颈。该研究提出的薄型低翘曲设计及可靠性验证方法，可直接指导阳光电源在下一代高功率密度逆变器和PCS模块的封装选型...
通过针对性优化封装提升压接式IGBT模块的短路耐受能力
Improving Short-Circuit Withstand Capability by Targeted Optimization Package for Press-Pack IGBT Module
Renkuan Liu · Hui Li · Xiaorong Luo · Ran Yao 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文针对压接式IGBT（PP-IGBT）模块提出了一种电-热-机械（ETM）多物理场瞬态有限元模型，并设计了一种针对性优化封装（TOP）以提升其短路耐受能力（SCWC）。通过对3.3kV/50A PP-IGBT的建模与耦合关系分析，验证了该优化方案在极端工况下的可靠性提升效果。
解读: 压接式IGBT（PP-IGBT）因其高可靠性和失效短路特性，是阳光电源大功率集中式光伏逆变器及PowerTitan系列大型储能PCS的核心功率器件。本文提出的ETM多物理场耦合建模方法，能够精准评估高压大功率器件在短路故障下的热机械应力，对提升阳光电源核心产品的极端工况可靠性具有重要指导意义。建议研...
具有可控误差边界的SiC MOSFET功率模块低阶热模型自动提取
Automated Extraction of Low-Order Thermal Model With Controllable Error Bounds for SiC MOSFET Power Modules
Cameron Entzminger · Wei Qiao · Liyan Qu · Jerry L. Hudgins · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
本文探讨了通过基于有限元分析（FEA）的全阶热模型（FOM）对SiC MOSFET功率模块进行热过程建模，并利用混合模型降阶（MOR）方法降低FEA热模型阶数。该方法结合了Krylov子空间投影技术，在保证误差可控的前提下，实现了功率模块热特性的高效精确模拟。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器、PowerTitan及PowerStack储能系统中大规模应用SiC功率器件，热管理已成为提升功率密度和可靠性的核心挑战。该研究提出的低阶热模型提取方法，能够显著提升系统级仿真效率，助力研发团队在设计阶段更精准地预测SiC模块在极端工况下的结温波动。建议将此降阶建模技术集...
考虑电热相互作用的电力电子应用高频变压器多物理场数字模型
Multiphysics Digital Model of the High Frequency Transformer for Power Electronics Application Considering Electro-Thermal Interactions
Zhaoxin Wang · Claus Leth Bak · Huai Wang · Henrik Sørensen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
电力电子中的高频变压器（HFT）常处于高频PWM电压与高温的双重应力下。电热耦合效应会加速绝缘老化甚至导致失效。本文提出了一种精确的多物理场建模与仿真方法，对于分析HFT在复杂工况下的性能演变及可靠性评估具有重要意义。
解读: 高频变压器是阳光电源组串式逆变器及储能变流器（如ST系列、PowerTitan）中DC-DC变换环节的核心磁性元件。随着功率密度的提升，磁芯损耗与绕组发热的耦合效应成为制约系统可靠性的瓶颈。该研究提出的多物理场耦合建模方法，可直接应用于阳光电源研发流程中，优化高频变压器的散热设计与绝缘选型，有效降低...
高性能碳化硅功率模块寄生参数分析的改进方法
Improved Methodology for Parasitic Analysis of High-Performance Silicon Carbide Power Modules
Brian T. DeBoi · Andrew N. Lemmon · Brice McPherson · Brandon Passmore · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
宽禁带半导体的高开关速度易在封装内部激发谐振，导致电压过冲及电磁干扰。本文提出了一种改进的有限元分析（FEA）方法，用于精确提取功率模块的寄生参数，从而优化器件几何结构并降低寄生效应，提升高性能功率模块的设计可靠性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心竞争力。随着公司组串式逆变器（如SG系列）及储能系统（如PowerTitan）向更高功率密度和更高开关频率演进，SiC器件的应用已成为提升效率的关键。该改进的寄生参数提取方法可显著优化功率模块的封装设计，有效抑制电压过冲，提升系统在极端工况下的电磁兼容性（EMC）与可靠...
一种用于中压模块化功率变换的高效率80kW分体式平面变压器
A High-Efficiency 80-kW Split Planar Transformer for Medium-Voltage Modular Power Conversion
Sizhao Lu · Deyun Kong · Shuang Xu · Linglin Luo 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
本文提出了一种基于低成本PC40铁氧体磁芯的中频分体式平面变压器（MFSPT），适用于中压模块化功率变换。通过采用分体式平面结构，在实现高电气绝缘性能的同时，兼顾了高效率、高功率密度及优异的散热性能。文中通过有限元分析验证了该设计的有效性。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan及ST系列储能变流器（PCS）具有重要参考价值。随着储能系统向高压化、模块化发展，变压器作为隔离与功率变换的核心磁性元件，其功率密度与散热性能直接决定了整机的体积与效率。该分体式平面变压器设计方案有助于优化阳光电源大功率储能产品的磁集成设计，提升系统在极端工况下...
基于非线性热模型的碳化硅功率模块电路级电热建模
Circuit-Based Electrothermal Modeling of SiC Power Modules With Nonlinear Thermal Models
Salvatore Race · Aron Philipp · Michel Nagel · Thomas Ziemann 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
本文提出了一种用于碳化硅（SiC）功率模块的电路级电热建模新方法。针对SiC器件在高温下材料属性及封装结构对电热性能的影响，利用有限元仿真与修正技术，建立了能准确表征非线性热特性的电热耦合模型，为高功率密度电力电子系统的热设计与可靠性评估提供了理论支撑。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线具有极高价值。随着公司组串式逆变器（如SG系列）和储能系统（如PowerTitan）向更高功率密度演进，SiC器件的应用已成趋势。该电热建模方法能显著提升研发阶段对SiC功率模块热应力的预测精度，优化散热设计，从而提升产品在极端工况下的可靠性与寿命。建议研发团队将其应用于...
现代电力电子封装中数字设计与有限元分析综述
Overview of Digital Design and Finite-Element Analysis in Modern Power Electronic Packaging
Asger Bjorn Jorgensen · Stig Munk-Nielsen · Christian Uhrenfeldt · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
宽禁带（WBG）半导体要求封装具备更低的寄生电感与电容，这推动了高集成度封装技术的发展。由于高集成度增加了电压、电流及温度测量的难度，设计人员需更多依赖仿真手段来洞察原型机的运行状态。本文综述了现代电力电子封装中的数字设计方法与有限元分析技术。
解读: 该技术对于阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统至关重要。随着SiC等宽禁带器件在光储产品中的广泛应用，高功率密度设计成为核心竞争力，但也带来了严峻的散热与寄生参数挑战。通过引入先进的有限元仿真与数字设计流程，研发团队能更精准地优化功率模块布局，降低寄生参数对开关...
锂离子电池新型介观电热建模方法
Novel Mesoscale Electrothermal Modeling for Lithium-Ion Batteries
Yi Xie · Wei Li · Xiaosong Hu · Changfu Zou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
本文提出了一种创新的锂离子电池介观电热模型。该模型在有限元分析中将介观计算网格处理为独立的微型电池夹层，并为每个夹层建立集总等效电路模型。通过将这些电气模型并联，构建多层等效电路，从而实现对电池电热特性的精确仿真。
解读: 该研究提出的介观电热建模方法对于阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）具有极高的应用价值。在大型储能系统中，电池簇的热失控风险和寿命管理是核心痛点，该模型能更精细地模拟电池内部的电热分布，有助于优化BMS的温度预测算法及热管理系统设计。建议研发团队将其引入到储能系统的...
考虑直流叠加特性的功率变换器用各类粉末磁芯的建模、磁设计、仿真方法及实验评估
Modeling, Magnetic Design, Simulation Methods, and Experimental Evaluation of Various Powder Cores Used in Power Converters Considering Their DC Superimposition Characteristics
Jun Imaoka · Kenkichiro Okamoto · Masahito Shoyama · Yuki Ishikura 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年9月
粉末磁芯因高饱和磁通密度及分布式气隙抑制边缘磁通的优势，在功率变换器中应用广泛。然而，其相对磁导率随磁场强度变化的直流叠加特性是设计难点。本文探讨了粉末磁芯的建模、磁设计、仿真方法及实验验证，旨在优化变换器磁性元件性能。
解读: 磁性元件是阳光电源组串式/集中式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）的核心损耗源。该研究针对粉末磁芯直流叠加特性的建模与仿真，直接指导高功率密度磁性元件的设计。在PCS及光伏逆变器追求小型化、高效率的背景下，应用该方法可精确评估电感在宽负载范围下的温升与损耗，优化磁...
风冷功率半导体模块散热器自动化优化
Automated Heatsink Optimization for Air-Cooled Power Semiconductor Modules
Tong Wu · Zhiqiang Wang · Burak Ozpineci · Madhu Chinthavali 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年6月
散热器设计对功率半导体模块的功率密度和可靠性至关重要。本文提出了一种基于遗传算法与有限元分析的风冷散热器自动化设计与优化方法。该方法通过遗传算法在每次迭代中生成具有复杂截面几何形状的候选散热器群体，并结合有限元分析进行性能评估。
解读: 散热设计是阳光电源组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统提升功率密度的核心瓶颈。该自动化优化方法能显著缩短研发周期，通过遗传算法探索复杂几何结构，有助于在有限空间内实现更优的散热效率。建议研发团队将其引入逆变器功率模块及储能PCS的散热设计流程，以提升产品在极端环境下的热可...
具有强尺度分离的耦合电热问题的有限元分析
Finite-Element Analysis of Coupled Electro-Thermal Problems With Strong Scale Separation
Sebastian Eiser · Mirko Bernardoni · Michael Nelhiebel · Manfred Kaltenbacher · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
本文提出了一种针对毫米级功率DMOS器件耦合电热行为的有限元分析方法，重点解决了微米级结构的解析问题。对于高可靠性电力技术而言，预测自热条件下的电流和温度分布对于实现长器件寿命至关重要。该方法独特之处在于将器件有源区与热环境进行了有效集成。
解读: 该研究聚焦于功率器件的电热耦合与多尺度仿真，对阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能系统）具有极高的应用价值。在功率密度不断提升的背景下，精确的器件级热仿真能有效优化功率模块的散热设计，提升IGBT/SiC模块的可靠性，从而延长产品全生命周期。建议研发团队将此多尺度耦...
考虑漏磁感应损耗的纳米晶磁芯高频变压器热场预测方法与分析
Prediction Method and Analysis of Thermal Field in Nanocrystalline Core High-Frequency Transformer Considering Leakage Flux Induced Power Loss
Zhanlei Liu · Lingyu Zhu · Guanhua Zhang · Yongliang Dang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
准确的热场预测是高频变压器（HFT）热设计的基石。漏磁感应损耗（LFPL）包括漏磁涡流损耗（LFECL）和漏磁铁损（LFCL），会显著增加纳米晶磁芯HFT的热点温度。本文提出了一种针对纳米晶磁芯HFT的耦合热场预测方法，旨在提升高功率密度变换器的热设计精度。
解读: 高频变压器是阳光电源ST系列储能变流器（PCS）及PowerTitan/PowerStack储能系统内部DC-DC变换环节的核心磁性元件。随着储能系统向高功率密度和高效率发展，漏磁引起的局部过热成为制约可靠性的关键瓶颈。该研究提出的耦合热场预测方法，可直接应用于阳光电源研发阶段的磁性元件优化设计，通...
自维持变换器中轴向绕组分段无芯变压器的磁屏蔽研究
On Magnetic Shielding for Axial Winding Segmented Coreless Transformers in Self-Sustained Converters
Li Lai · Bo Zhang · Jingyang Lin · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
本文研究了自维持变换器中轴向绕组分段无芯变压器（CLT）的磁场特性及屏蔽设计。轴向绕组分段设计能有效减小CLT体积，并将磁场约束在较小空间内，从而降低电磁屏蔽外壳的尺寸与成本。
解读: 该技术对阳光电源的储能变流器（如PowerTitan系列）及高功率密度光伏逆变器具有重要参考价值。无芯变压器（CLT）通过消除磁芯，能够显著提升变换器的功率密度并降低损耗，特别适用于高频化趋势下的辅助电源或隔离型DC-DC变换器设计。文中提到的磁屏蔽优化方案，有助于解决高频变换器带来的电磁兼容（EM...
基于SINDy-PINN-PSO的车载充电机变压器气隙设计高效算法
Efficient Algorithm Based on SINDy-PINN-PSO for Transformer Air-Gap Design in OBC
Geun Wan Koo · Joon-Young Jeon · Jun-Yeol Ryu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
本文提出了一种结合稀疏非线性动力学识别（SINDy）、物理信息神经网络（PINN）与粒子群优化（PSO）的算法，用于优化车载充电机（OBC）变压器的气隙设计。相比传统的有限元分析方法，该算法显著缩短了变压器气隙配置的计算时间，提升了设计效率。
解读: 该研究提出的算法在磁性元件设计领域具有显著的降本增效潜力。对于阳光电源的电动汽车充电桩业务，车载充电机（OBC）及充电模块的功率密度与效率至关重要。通过引入SINDy-PINN-PSO算法，研发团队可大幅缩短变压器等磁性元件的迭代设计周期，减少对繁琐有限元仿真（FEA）的依赖。建议将此算法集成至研发...
纳米晶高频变压器振动与噪声特性的仿真及实验验证
Simulation and Experimental Verification of Vibration and Noise Characteristics of Nanocrystalline High-Frequency Transformer
Pengning Zhang · Yajin Yang · Ze Liu · Ning Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
高频变压器（HFT）是电力电子变压器的核心组件，但其运行时的振动与噪声问题显著。本文研究了HFT的振动噪声特性，推导了导致振动的电磁力模型，并结合电磁-机械多物理场耦合分析，对HFT的振动机制进行了深入研究与实验验证。
解读: 高频变压器是阳光电源组串式光伏逆变器及储能变流器（PCS，如PowerTitan系列）中DC-DC变换环节的关键磁性元件。随着功率密度提升，磁性元件的振动与噪声已成为影响产品可靠性及用户体验的重要因素。本文提出的电磁-机械多物理场耦合仿真方法，可直接应用于公司研发流程，优化变压器结构设计与封装工艺，...
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