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功率半导体封装键合线脱落与焊料疲劳的在役诊断
In-Service Diagnostics for Wire-Bond Lift-off and Solder Fatigue of Power Semiconductor Packages
Mohd. Amir Eleffendi · C. Mark Johnson · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年9月
键合线脱落和焊料疲劳是影响功率半导体封装寿命的主要退化机制。尽管设计阶段常基于任务剖面和失效物理模型进行寿命预测，但模型校准误差和制造公差等因素导致预测存在较大不确定性。本文探讨了针对上述失效模式的在役诊断技术，旨在提升功率器件的可靠性评估精度。
解读: 功率半导体是阳光电源光伏逆变器、储能PCS及风电变流器的核心组件。该研究提出的在役诊断技术对于提升PowerTitan、PowerStack等储能系统及组串式逆变器的长期运行可靠性至关重要。通过实时监测键合线与焊料状态，可实现从‘被动维护’向‘预测性维护’的转型，显著降低iSolarCloud平台的...
GaN HEMT短路测试平台搭建与特性分析
Short Circuits in GaN HEMTs: Test Bench Setup and Characterization
Javier Galindos · Diego Serrano · Jaume Roig-Guitart · Miroslav Vasic · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
本文介绍了一种用于表征氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT）在短路事件下的失效机理及退化指标的测试平台。理解该技术的失效模式对于提升功率变换器的可靠性至关重要，特别是在高可靠性应用场景中，短路事件是导致器件失效的主要原因之一。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能产品中对功率密度要求的不断提高，GaN器件的应用潜力巨大。本文提出的短路失效机理研究及测试平台搭建方法，对于公司研发部门评估GaN器件在极端工况下的鲁棒性具有重要参考价值。建议在后续的组串式逆变器及户用储能PCS研发中，引入此类高频、高可靠性测试手段，以优化驱...
大功率白光LED预测技术综述
A Review of Prognostic Techniques for High-Power White LEDs
Bo Sun · Xiaopeng Jiang · Kam-Chuen Yung · Jiajie Fan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年8月
大功率白光LED因其在照明、汽车、通信及医疗领域的广泛应用而备受关注。随着市场对高可靠性和长寿命的需求日益增长，LED的研发、生产及应用面临严峻挑战。本文综述了针对大功率LED的预测技术，旨在提升其服役期间的可靠性评估与寿命预测能力。
解读: 虽然本文聚焦于LED领域，但其核心方法论——基于物理模型与数据驱动的故障预测（Prognostics）和寿命评估，对于阳光电源的核心业务具有重要的参考价值。在光伏逆变器和储能系统（如PowerTitan、PowerStack）中，功率器件（IGBT/SiC）的可靠性是系统长寿命运行的关键。建议将文中...
电力电子器件失效与寿命预测技术综述
A Comprehensive Review Toward the State-of-the-Art in Failure and Lifetime Predictions of Power Electronic Devices
Abu Hanif · Yuechuan Yu · Douglas DeVoto · Faisal Khan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年5月
本文综述了电力电子器件的失效机理、前兆参数及基于加速老化的剩余寿命预测方法。重点探讨了结温测量技术，因为结温在加速老化测试和状态监测中起着至关重要的作用。
解读: 可靠性是阳光电源核心竞争力所在。该文献探讨的结温监测与寿命预测技术，直接关系到光伏逆变器（组串式/集中式）及储能系统（PowerTitan/PowerStack）在严苛环境下的长期运行稳定性。建议研发团队将文中提到的前兆参数监测技术集成至iSolarCloud平台，通过对IGBT等关键功率器件的实时...
蠕变失效机制对功率半导体焊点热机械可靠性的影响
Effects of Creep Failure Mechanisms on Thermomechanical Reliability of Solder Joints in Power Semiconductors
Vahid Samavatian · Hossein Iman-Eini · Yvan Avenas · Majid Samavatian · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
本文探讨了蠕变失效机制对功率半导体热机械可靠性的影响。针对功率半导体的工作环境，疲劳和蠕变是导致失效的两个核心因素。文章提出了一种分析方法，旨在揭示蠕变事件在功率半导体蠕变-疲劳耦合失效机制中的作用，为提升器件可靠性提供理论支撑。
解读: 功率半导体（如IGBT/SiC模块）是阳光电源光伏逆变器、储能PCS及风电变流器的核心组件。焊点热机械可靠性直接决定了设备在极端环境下的使用寿命。该研究提出的蠕变-疲劳失效分析方法，可深度应用于阳光电源PowerTitan储能系统及组串式逆变器的功率模块选型与封装验证。建议研发团队利用该模型优化功率...
重复过流关断下1200V沟槽型IGBT的失效分析
Failure Analysis of 1200 V Trench IGBTs Under Repetitive Overcurrent Turn-OFF
Huanqi Li · Jiayu Fan · Zhonghao Dongye · Jiayi Shao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
随着构网型（Grid-forming）控制策略的普及，光伏与储能逆变器中的IGBT需频繁承受过流关断工况。本文针对1200V沟槽型IGBT在重复过流关断下的失效机理进行了深入研究，建立了等效实验电路，揭示了器件在极端工况下的退化规律，为电力电子系统的可靠性设计提供了理论支撑。
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）的功率模块选型与可靠性设计。在构网型（GFM）应用场景下，逆变器需具备更强的故障穿越与过流处理能力，这对IGBT的耐受性提出了更高要求。建议研发团队参考该失效机理，优化驱动电路的过流保护策略，并将其纳入功率模块的寿命预测...
电力电子变换器系统中功率IGBT模块故障的研究与处理方法
Study and Handling Methods of Power IGBT Module Failures in Power Electronic Converter Systems
Ui-Min Choi · Frede Blaabjerg · Kyo-Beum Lee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年5月
电力电子技术在提升系统效率与性能方面至关重要。随着应用场景对成本、安全及可用性要求的日益严格，提升系统可靠性成为研究重点。本文综述了功率IGBT模块的主要失效机理，并探讨了相应的故障处理与诊断方法，旨在为电力电子系统的长寿命设计提供理论支撑。
解读: IGBT模块是阳光电源组串式/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。该文献深入探讨的失效机理与故障诊断方法，对提升阳光电源产品的全生命周期可靠性至关重要。建议研发团队将文中提到的热应力分析与故障预测模型集成至iSolarCloud平台，通过...
P-Gate GaN HEMT的浪涌能量与过压耐受性
Surge-Energy and Overvoltage Ruggedness of P-Gate GaN HEMTs
Ruizhe Zhang · Joseph P. Kozak · Ming Xiao · Jingcun Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
功率器件安全承受浪涌能量的能力是其核心可靠性指标。本文深入探讨了缺乏雪崩能力的GaN HEMT在浪涌能量下的物理过程，揭示了P-Gate GaN HEMT的失效机制，为提升宽禁带器件在严苛工况下的应用可靠性提供了理论支撑。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能产品中对高功率密度要求的提升，GaN器件的应用前景广阔。本文研究的P-Gate GaN HEMT浪涌耐受性直接关系到逆变器在电网电压波动或雷击浪涌下的生存能力。建议研发团队参考该失效机制，在产品设计中优化驱动电路与保护策略，以应对GaN器件在极端工况下的脆弱性...
极快瞬态过电压条件下晶闸管的失效机理
Failure Mechanism of the Thyristor Under Very Fast Transient Overvoltage Conditions
Jiayi Shao · Zhonghao Dongye · Jiayu Fan · Jiacheng Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
本文研究了模块化多电平变换器（MMC）子模块在隔离开关操作时产生的极快瞬态过电压（VFTO）对功率器件的影响。文章搭建了实验平台模拟VFTO侵入过程，深入分析了晶闸管在正向VFTO冲击下的失效机理，为提升电力电子设备的可靠性提供了理论依据。
解读: 该研究关注高压电力电子设备在极端瞬态电压下的可靠性，对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着光伏和储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）发展，系统内部开关操作产生的瞬态过电压可能威胁功率器件寿命。建议研发团队借鉴文中的实验平台搭建方法，对核心功...
SiC MOSFET短路耐受能力对短路失效时间的依赖性
Dependence of Short-Circuit Withstand Capability of SiC MOSFETs on Short-Circuit Failure Time
Tomoyuki Shoji · Makoto Kuwahara · Masanori Usui · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
本文旨在阐明SiC MOSFET的短路失效机理，特别是栅极相邻层间电介质的机械失效。研究建立了短路耐受能力与短路失效时间之间的关系，并根据失效时间对失效模式进行了分类，为提升功率器件在极端工况下的可靠性提供了理论依据。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩中大规模应用SiC MOSFET以提升功率密度和效率，器件的可靠性成为核心挑战。本文揭示的短路失效机理及失效模式分类，对阳光电源研发团队优化驱动保护电路、设定合理的短路保护阈值具有重要指导意义。建议将该研究成果应用于功率模块的选...
硅/碳化硅混合开关的短路耐受能力与失效机理
Short-Circuit Ruggedness and Failure Mechanisms of Si/SiC Hybrid Switch
Jun Wang · Xi Jiang · Zongjian Li · Z. John Shen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年3月
本文研究了由大电流Si IGBT与小电流SiC MOSFET并联组成的混合开关（HyS），旨在探讨其短路耐受能力、失效机理及性能提升技术。分析了限制混合开关可靠性的关键因素，为优化功率电子设计提供了理论依据。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有重要价值。在光伏组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中，通过引入Si/SiC混合开关，可以在不显著增加成本的前提下，提升系统效率并优化热管理。该研究揭示的短路失效机理对于提升阳光电源功率模块的可靠性设计至关重要。建议研发团队在下...
绝缘栅双极型晶体管
IGBT）加速老化测试结果分析
Daniel Astigarraga · Federico Martin Ibanez · Ainhoa Galarza · Jose Martin Echeverria 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年11月
随着电动汽车的普及，IGBT等电子元器件的可靠性受到广泛关注。由于运行工况差异大及退化过程的随机性，IGBT失效时间存在较大波动。本文探讨了基于状态的维护方法，旨在通过加速老化测试分析其退化机理，为提升电力电子系统的可靠性提供理论支撑。
解读: IGBT是阳光电源光伏逆变器、储能变流器（PCS）及电动汽车充电桩的核心功率器件。该研究提出的加速老化测试与状态监测方法，对提升阳光电源产品的全生命周期可靠性至关重要。建议将研究成果应用于iSolarCloud平台的故障预测功能，通过监测关键参数变化，实现从‘定期维护’向‘基于状态的预测性维护’转型...
集成动态导通电阻全谱扫描与偏移校准的GaN功率器件在线状态监测
Online Condition Monitoring for GaN Power Devices With Integrated Dynamic On-Resistance Full Profile Scan and Offset Calibration
Dong Yan · D. Brian Ma · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
GaN高电子迁移率晶体管凭借优异的开关特性在高效高频电路中应用广泛，但其老化与失效机制尚不明确，严重制约了大规模量产。本文提出了一种集成动态导通电阻全谱扫描与偏移校准的在线监测技术，旨在通过实时监测器件健康状态，提升GaN功率器件在电力电子系统中的可靠性。
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要求的提升，GaN器件的应用成为技术演进的重要方向。该研究提出的动态导通电阻在线监测技术，能够有效解决GaN器件在复杂工况下的可靠性评估难题。对于阳光电源而言，将该监测算法集成至iSolarCloud智能运维平台或逆变器控制固件中，可实现对...
高功率砷化镓光导半导体开关失效机理研究
Research on the Failure Mechanism of High-Power GaAs PCSS
Wei Shi · Cheng Ma · Mengxia Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年5月
本文通过实验研究了高功率砷化镓（GaAs）光导半导体开关（PCSS）的失效机理。重点分析了两种典型失效场景：一是3mm间隙PCSS在45A输出电流下的失效；二是2mm间隙PCSS在1.45kA和1.8kA输出电流下的失效。研究揭示了高功率脉冲应用中GaAs材料的退化与击穿特性。
解读: 该文献研究的GaAs PCSS属于宽禁带半导体领域，主要应用于高功率脉冲功率系统。虽然目前阳光电源的主流光伏逆变器和储能PCS产品主要采用Si IGBT或SiC MOSFET，尚未大规模应用GaAs PCSS，但该研究中关于宽禁带半导体材料的失效机理、热应力分析及高电流密度下的退化模型，对公司研发部...
不同功率循环导通模式下商用SiC MOSFET老化前兆与失效机理的对比研究
Comparative Investigation on Aging Precursor and Failure Mechanism of Commercial SiC MOSFETs Under Different Power Cycling Conduction Modes
Mei Wang · Yuan Chen · Zhiyuan He · Zhaohui Wu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
功率循环测试（PCT）是评估SiC MOSFET长期可靠性的关键方法。本文探讨了在多种失效机理竞争环境下，单一老化前兆失效的问题，并深入分析了不同导通模式对封装可靠性的影响，旨在优化SiC器件在电力电子系统中的寿命预测与可靠性评估。
解读: SiC器件是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提升效率与功率密度的核心。该研究关于SiC MOSFET在复杂功率循环下的老化机理分析，对阳光电源提升产品在极端工况下的可靠性至关重要。建议研发团队利用该研究成果优化功率模块的封装设计与热管理策略，并将其转化为iSol...
IGCT关断失效机理的实验研究
Experimental Investigation on the Turn-Off Failure Mechanism of IGCT
Jiapeng Liu · Jianhong Pan · Jinpeng Wu · Lingyao Meng 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文旨在揭示集成门极换流晶闸管（IGCT）的关断失效机理。通过设计消除非理想因素的实验方案，研究人员深入分析了IGCT在关断过程中的物理特性，旨在解决其关断能力受限的问题，为提升大功率电力电子器件的可靠性提供理论支撑。
解读: IGCT作为一种高压大功率电力电子器件，主要应用于超高压输电及大型工业驱动领域。虽然阳光电源目前的核心产品线（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能系统）主要采用IGBT或SiC MOSFET技术，但随着公司在大型电网侧储能及更高电压等级电力电子装备的探索，深入理解大功率器件的失效机理对于...
考虑等离子体效应的IGBT II型短路行为研究
Study on the IGBT Short Circuit Type II Behavior Considering the Plasma Effect
Xing Liu · Madhu-Lakshman Mysore · Josef Lutz · Thomas Basler · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
本文深入研究了考虑等离子体效应的IGBT II型短路（SC II）行为。通过对1.2kV IGBT进行实测与器件仿真，分析了导通模式下器件内部残留等离子体对SC II失效过程的关键影响，为提升功率器件在极端工况下的鲁棒性提供了理论依据。
解读: IGBT是阳光电源光伏逆变器、储能变流器（PCS）及风电变流器的核心功率器件。SC II短路失效是导致逆变器在电网故障或误操作下损坏的主要原因之一。本文关于等离子体效应的研究，有助于研发团队在设计PowerTitan、PowerStack等大功率储能系统及组串式逆变器时，更精确地优化驱动保护电路（D...
共源共栅GaN HEMT短路失效机理研究
Exploring Short-Circuit Failure Mechanism of Cascode GaN HEMT
Sheng Li · Qinhan Wang · Weihao Lu · Leke Wu 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
本文通过仿真分析与实验验证，深入揭示了共源共栅（Cascode）氮化镓器件在单脉冲短路事件下的失效机理。研究发现了一种独特的“恢复”失效现象，并明确了器件内部两个主要的烧毁区域：栅极指状结构包围的漏极拐角处及其他关键区域。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化储能产品中对高功率密度要求的提升，GaN器件的应用潜力巨大。本文揭示的Cascode GaN短路失效机理及“恢复”现象，对于优化逆变器功率模块的驱动电路设计、短路保护策略及热管理方案具有重要参考价值。建议研发团队在后续高频化产品设计中，重点关注GaN器件在极端工况...
1200V沟槽型SiC MOSFET重复雪崩应力下的失效机理研究
Investigation of Failure Mechanisms of 1200 V Rated Trench SiC MOSFETs Under Repetitive Avalanche Stress
Xiaochuan Deng · Wei Huang · Xu Li · Xuan Li 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
本文通过实验研究了非对称沟槽（AT）和双沟槽（DT）结构碳化硅（SiC）MOSFET的重复雪崩耐受能力。研究揭示了不同结构的失效机理：AT-MOSFET主要表现为热诱导疲劳或场氧化层击穿，而DT-MOSFET则表现为电场诱导的栅氧化层退化或击穿。
解读: SiC MOSFET是阳光电源组串式逆变器及PowerTitan系列储能PCS实现高功率密度和高效率的核心器件。1200V SiC器件在复杂工况下的雪崩耐受能力直接决定了系统的可靠性。本文揭示的AT与DT结构失效机理，对阳光电源在器件选型、驱动电路保护设计及功率模块封装优化具有重要指导意义。建议研发...
交流滤波用金属化薄膜电容器的加速老化测试与失效机理分析
Accelerated Degradation Testing and Failure Mechanism Analysis of Metallized Film Capacitors for AC Filtering
Bo Yao · Xing Wei · Yichi Zhang · Pedro Correia 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文针对风电及牵引系统等工业应用中关键的交流滤波薄膜电容器，填补了其在真实应力条件下老化与失效分析的研究空白。文章通过加速退化测试，深入探讨了金属化薄膜电容器在实际工况下的失效机理，为提升电力电子设备的长期运行可靠性提供了理论依据与数据支撑。
解读: 薄膜电容器是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器、风电变流器以及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中的核心无源器件，其寿命直接决定了整机的可靠性。本文提出的加速老化测试方法和失效机理分析，可直接应用于阳光电源的可靠性实验室，优化电容选型标准与降额设计。建议研发团队结合该研究，...
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