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一种基于关断栅极电量的IGBT结温监测方法
A Converter-Level Junction Temperature Monitoring Method for IGBT Based on the Turn-OFF Gate Electric Quantities
Kexin Yang · Bi Liu · Haoyang Tan · Pengcheng Xu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
结温是评估IGBT可靠性的关键指标。本文提出了一种基于栅极电量作为热敏电参数（TSEP）的非侵入式结温监测方法，旨在实现简单且高灵敏度的温度监测，为电力电子变换器的可靠性评估提供技术支撑。
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。IGBT作为上述产品的核心功率器件，其结温监测直接关系到设备在极端工况下的寿命预测与故障预警。通过采用栅极电量作为TSEP，无需额外传感器即可实现非侵入式监测，能够显著提升iSolarCloud智能运维平台对功率模...
模块化多电平变换器中单IGBT开路故障的故障诊断与容错控制
Fault Diagnosis and Tolerant Control of Single IGBT Open-Circuit Failure in Modular Multilevel Converters
Binbin Li · Shaolei Shi · Bo Wang · Gaolin Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年4月
模块化多电平变换器（MMC）因其模块化特性而备受关注。为提高系统可靠性并减少非计划停机，本文提出了一种完整的故障诊断与容错控制方案，旨在确保MMC在部分子模块发生故障时仍能持续稳定运行。
解读: 该技术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。随着大功率电力电子设备向多电平拓扑演进，子模块的可靠性直接影响电站的运维成本。本文提出的故障诊断与容错控制策略，可优化阳光电源iSolarCloud平台的智能运维功能，实现对功率模块故障的精准定位与在线冗余切...
光伏逆变器中IGBT键合线疲劳的长期运行预测
Prediction of Bond Wire Fatigue of IGBTs in a PV Inverter Under a Long-Term Operation
Paula Diaz Reigosa · Huai Wang · Yongheng Yang · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年1月
键合线疲劳是IGBT模块在循环应力下的主要失效机制之一。然而，在实际现场运行中实现真实的键合线寿命预测仍面临巨大挑战。本文提出了一种基于蒙特卡洛分析的方法，用于预测光伏逆变器中IGBT模块键合线的寿命损耗。
解读: 该研究直接关联阳光电源核心产品——光伏逆变器（组串式及集中式）的长期可靠性。IGBT作为逆变器的核心功率器件，其键合线失效是导致设备早期故障的关键因素。通过引入蒙特卡洛寿命预测方法，研发团队可更精准地评估不同工况（如高温、高湿、电网波动）下的器件寿命，从而优化逆变器的散热设计与功率循环控制策略。建议...
高电压与高dv/dt下栅极驱动器的通信功能
Communication Functions for a Gate Driver Under High Voltage and High dv/dt
Christophe Bouguet · Nicolas Ginot · Christophe Batard · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年7月
本文探讨了功率模块中栅极驱动器的关键作用。驱动器不仅负责传输开关指令，还需确保功率器件（MOSFET或IGBT）的运行安全。在高电压和高dv/dt环境下，实现可靠的信号传输与电气隔离对于保障电力电子系统的整体性能至关重要。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心功率变换技术。在高压大功率场景下（如PowerTitan储能系统及集中式/组串式光伏逆变器），高dv/dt带来的电磁干扰是影响系统可靠性的核心挑战。优化栅极驱动器的通信与隔离方案，能显著提升IGBT/SiC模块的开关性能与抗干扰能力，降低故障率。建议研发团队关注该文在强电...
利用辅助发射极电压原位监测多芯片IGBT功率模块焊层退化
In-Situ Monitoring Solder Layer Degradation in Multichip IGBT Power Modules Using Auxiliary Emitter Voltage
Jianxiong Yang · Yanbo Che · Li Ran · Borong Hu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
多芯片IGBT功率模块（MIPM）中芯片布局不对称及初始焊接缺陷会导致结温分布不均，进而加速焊层退化，严重影响系统性能与可靠性。本研究提出利用辅助发射极电压（veE）作为敏感参数，通过间接测量开通延迟时间和最大变化率，实现对焊层退化的原位监测。
解读: 功率模块是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统及风电变流器的核心组件。焊层退化是导致功率器件失效的主要原因之一。该研究提出的基于辅助发射极电压的在线监测方法，无需额外传感器，具备极高的工程应用价值。建议研发团队将其集成至iSolarCloud智能运维平...
基于半桥子模块的MMC中IGBT非接触式关断时间测量方法
Non‐Contact Turn‐Off Time Measurement Method for IGBTs in the Half‐Bridge Submodule Configuration of MMC
Jiyun Liu · Bowen Gu · Tianqi Li · Jian Luo 等8人 · IET Power Electronics · 2026年1月 · Vol.19
本文提出一种基于负载共模电流衰减的非接触式IGBT关断时间测量方法，适用于模块化多电平换流器（MMC）。该方法无需额外传感器，利用现有电流监测实现在线健康评估，可有效监测结温变化与器件老化，实验验证了其在电容电压、负载电流及温度关联分析中的可行性。
解读: 该方法对阳光电源ST系列储能变流器（PCS）、PowerTitan液冷储能系统及风电变流器中IGBT模块的状态监测具有直接应用价值。MMC拓扑广泛用于高压大容量储能并网场景，精准关断时间监测可提升IGBT寿命预测精度，支撑iSolarCloud平台开展功率器件级预测性维护。建议在下一代高可靠性PCS...
一种具有更高效率和均匀电流应力分配的无桥Cuk AC-DC变换器
A Bridgeless Cuk AC–DC Converter With Improved Efficiency and Uniform Current Stress Sharing
Hafiz Furqan Ahmed · Alireza Lahooti Eshkevari · Iman Abdoli · Mohsin Jamil · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文提出了一种具备固有功率因数校正（PFC）功能的无桥Cuk AC-DC变换器。该拓扑利用标准的工业全桥IGBT/MOSFET模块替代传统二极管整流桥，结合新型调制方案，有效降低了导通损耗并实现了输入输出电流的连续性，显著提升了变换效率与电流应力分配的均匀性。
解读: 该无桥Cuk拓扑在提升PFC效率和优化电流应力方面具有显著优势，对阳光电源的户用光伏逆变器及电动汽车充电桩产品线具有重要参考价值。在户用逆变器中，采用该拓扑可进一步减小体积并提升整机效率，满足高端市场对高功率密度和高能效的需求。在充电桩领域，该技术有助于优化AC-DC前端模块的散热设计，降低功率器件...
基于纳米银浆无压烧结的多芯片半桥IGBT模块可靠性评估
Reliability Evaluation of Multichip Phase-Leg IGBT Modules Using Pressureless Sintering of Nanosilver Paste by Power Cycling Tests
Shancan Fu · Yunhui Mei · Xin Li · Changsheng Ma 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年8月
纳米银浆作为一种无铅芯片连接材料，在高温电力电子封装中展现出巨大潜力。本文通过功率循环测试，评估了采用无压烧结工艺的1200V/150A多芯片IGBT模块的可靠性，旨在解决传统焊料在高温应用下的失效挑战。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器）具有重要意义。随着功率密度提升，IGBT模块的结温管理与封装可靠性成为瓶颈。纳米银烧结技术能显著提升模块的导热性能与耐高温能力，有助于延长产品在严苛环境下的寿命。建议研发团队关注该技术在高温、高功率密度场景下的长...
一种基于集中钳位模式缓冲器的脉冲功率应用串联堆叠IGBT开关
A Series Stacked IGBT Switch Based on a Concentrated Clamp Mode Snubber for Pulsed Power Applications
Mostafa Zarghani · Sadegh Mohsenzade · Shahriyar Kaboli · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年10月
本文提出了一种适用于脉冲功率应用中IGBT串联结构的集中钳位模式缓冲器。该技术不影响门极驱动，能实现IGBT的快速开关，并在短路故障下为器件提供安全的电压保护条件。
解读: 该技术对阳光电源的高压大功率产品线具有重要参考价值。在PowerTitan等大型储能系统及集中式光伏逆变器中，随着直流侧电压等级的不断提升，IGBT串联技术是实现高压耐受的关键。该研究提出的集中钳位缓冲器方案，能够有效解决串联IGBT的动态均压问题，并提升系统在短路故障下的可靠性。建议研发团队关注该...
基于主动功率循环和反射测量法的双封装IGBT功率模块键合线损伤检测与SOH估计
Bond Wire Damage Detection and SOH Estimation of a Dual-Pack IGBT Power Module Using Active Power Cycling and Reflectometry
Abu Hanif · Douglas DeVoto · Faisal Khan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年7月
功率电子开关（如IGBT）在长期高热和电应力下会发生性能退化。本文提出了一种利用主动功率循环和反射测量技术，对双封装IGBT功率模块进行键合线损伤检测及健康状态（SOH）估计的方法，旨在实现对功率开关失效的早期预测，提升电力转换系统的可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务至关重要。IGBT是组串式/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。键合线失效是功率模块最常见的故障模式之一，引入反射测量法（Reflectometry）进行在线监测，可显著提升iSolarCloud智能运维平台的故...
功率器件电热特性表征中延迟时间引起的结温偏差修正
Correction of Delay-Time-Induced Maximum Junction Temperature Offset During Electrothermal Characterization of IGBT Devices
Erping Deng · Ludger Borucki · Josef Lutz · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
在功率循环测试（PCT）中，利用Vce(T)法测量结温对寿命评估至关重要。然而，负载电流关断与测试脉冲施加之间的延迟时间（tmd）会导致最大结温偏差（ΔTjm）。本文指出JEDEC建议的平方根时间法存在局限性，并针对IGBT器件的电热特性表征提出了更精确的结温修正方法，以提升功率器件寿命预测的准确性。
解读: 该研究直接关系到阳光电源核心产品（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器）中功率模块的可靠性评估。逆变器与PCS在极端工况下的寿命预测依赖于准确的结温监测，而延迟时间导致的测量偏差会直接影响寿命模型的置信度。建议研发团队在PCT测试平台中引入该修正算法，优化功率...
一种用于常用触发模式的低成本紧凑型SiC/Si混合开关栅极驱动电路
A Low Cost Compact SiC/Si Hybrid Switch Gate Driver Circuit for Commonly Used Triggering Patterns
Yongsheng Fu · Zhengrong Ma · Haipeng Ren · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
Si-IGBT与SiC-MOSFET并联构成的混合开关（HyS）因兼具高效率与低成本优势而备受关注，但其复杂的栅极驱动电路限制了实际应用。本文提出了一种低成本、紧凑的栅极驱动电路方案，旨在简化HyS的驱动逻辑与硬件设计，解决传统方案需要多芯片与多信号控制的难题。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有显著价值。在组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中，通过SiC与Si的混合封装技术，可以在保证高效率的同时有效降低系统成本，提升产品的市场竞争力。该驱动电路方案简化了控制复杂性，有助于提高功率模块的集成度与可靠性。建议研发团队评...
基于插入指数修正的IGBT高功率MMC组件级半导体损耗平衡
Component-Level Semiconductor Loss Balancing for IGBT Based High Power MMC Through Insertion Index Modification
Bin Xu · Li Tu · Shaoyan Gong · Gaoyong Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
模块化多电平变换器（MMC）是高压直流输电领域的主流拓扑。功率半导体的运行损耗是影响器件老化和系统可靠性的关键因素。本文提出了一种通过修正插入指数来平衡MMC上下桥臂开关器件损耗的方法，旨在优化热分布，从而提升高功率变换器的整体寿命与可靠性。
解读: 该技术对于阳光电源的大功率储能系统（如PowerTitan系列）及未来高压直流侧并网应用具有重要参考价值。MMC拓扑在高压大容量储能领域应用广泛，通过优化插入指数实现损耗平衡，能够有效降低功率模块的局部热应力，延长IGBT模块寿命，从而提升产品在极端工况下的可靠性。建议研发团队关注该控制策略在降低散...
直流断路器中并联IGBT模块的开断电流平衡增强方法
Breaking Current Balance Enhancement for Parallel IGBT Modules in DC Circuit Breaker
Weijie Wen · Hezhi Jin · Botong Li · Pengyu Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
受限于单功率模块的关断能力，直流断路器需通过并联IGBT实现数万安培的电流开断。针对并联模块关断不一致导致的利用率降低问题，本文提出了一种开断电流平衡增强方法，以提升直流断路器在大电流工况下的性能与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流侧保护方案具有重要参考价值。在大功率储能变流器（PCS）和直流断路器设计中，IGBT并联均流是提升系统容量与可靠性的核心难点。该研究提出的电流平衡方法可优化阳光电源大功率电力电子设备的模块化设计，提升高压直流侧故障保护的...
基于壳温预热阶段转折点的IGBT模块热疲劳状态监测
Condition Monitoring of Thermal Fatigue of IGBT Module Using Turning Point of Preheating Stage of Case Temperature
Yaoyi Yu · Xiong Du · Junjie Zhou · Hongyu Ren 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
本文提出利用IGBT模块壳温（Tc）动态响应中预热阶段的转折点作为热疲劳状态监测的有效指标。理论分析表明，该转折点随老化过程而增加，实验验证了该方法的有效性。该方法仅需温度测量，无需额外硬件，为功率器件的健康管理提供了低成本方案。
解读: IGBT是阳光电源光伏逆变器（组串式、集中式）及储能变流器（PowerTitan、ST系列）的核心功率器件。该研究提出的基于壳温转折点的在线监测方法，无需复杂传感器，非常适合嵌入到iSolarCloud智能运维平台中。通过对逆变器和PCS内部IGBT模块进行实时健康状态评估，可实现从“事后维修”向“...
一种考虑驱动电路影响的高压场截止型IGBT温度相关关断模型
An Analytical Temperature-Dependent Turn-Off Model for High-Voltage Field-Stop IGBTs Considering the Influence of Drive Circuit
Zhiyuan Zhang · Hengxin He · Kejie Li · Nianwen Xiang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
随着制造技术的进步，IGBT在电力电子系统中应用广泛。本文针对高压场截止型IGBT，提出了一种考虑驱动电路影响的温度相关关断瞬态模型。该模型深入分析了载流子输运过程，旨在实现对IGBT开关瞬态特性的高精度建模，为优化电力电子系统的效率与可靠性提供理论支撑。
解读: 该研究直接关系到阳光电源核心产品（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器）中功率模块的选型与驱动设计。高压IGBT是这些大功率变换设备的核心器件，其关断损耗与温度特性直接影响整机的效率与热设计。通过引入该温度相关模型，研发团队可更精确地评估IGBT在极端工况...
利用低压硅MOSFET组成的多电平变换器提高汽车逆变器整体效率
Improving the Overall Efficiency of Automotive Inverters Using a Multilevel Converter Composed of Low Voltage Si mosfets
Fengqi Chang · Olga Ilina · Markus Lienkamp · Leon Voss · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年4月
为提升电动汽车续航里程并降低成本，本文提出在电驱动系统中采用基于低压硅MOSFET的多电平变换器。通过对多电平硅MOSFET逆变器、传统IGBT逆变器及碳化硅（SiC）MOSFET逆变器进行建模，并在参考车型上进行对比分析。
解读: 该研究探讨的多电平拓扑与低压MOSFET应用，对阳光电源电动汽车充电桩及车载电源产品线具有重要参考价值。随着高压平台趋势，多电平技术能有效降低开关损耗并提升功率密度。建议研发团队关注该拓扑在充电桩功率模块中的应用潜力，以优化转换效率并降低系统成本。同时，该研究对比SiC与Si MOSFET的思路，可...
功率循环过程中铝金属化层微观结构演变对其电气性能影响的研究
A Study on the Effect of Microstructure Evolution of the Aluminum Metallization Layer on Its Electrical Performance During Power Cycling
Jingyi Zhao · Tong An · Chao Fang · Xiaorui Bie 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
本文量化了高功率IGBT模块在功率循环过程中，铝金属化层微观结构重构与电阻退化之间的相关性。通过电子和离子显微镜技术，深入研究了铝金属化层在热机械应力下的微观演变机制，为功率器件的寿命预测与可靠性评估提供了理论支撑。
解读: IGBT模块是阳光电源组串式逆变器、集中式逆变器以及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）的核心功率器件。功率循环导致的铝层重构是引起器件失效的关键因素。该研究揭示的失效机理有助于研发团队在产品设计阶段优化功率模块的封装工艺，提升在极端工况下的热机械稳定性。建议将此研究成果应...
硅/碳化硅混合开关的功率损耗模型与器件选型优化
Power Loss Model and Device Sizing Optimization of Si/SiC Hybrid Switches
Zongjian Li · Jun Wang · Bing Ji · Z. John Shen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
本文研究了由硅IGBT与碳化硅MOSFET并联组成的混合开关技术。该方案在保持SiC器件大部分性能优势的同时，显著降低了全SiC方案的成本。通过优化混合开关的SiC芯片尺寸，可在满足结温限制的前提下，实现总功率损耗的最小化。
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储能变流器）具有极高的应用价值。在当前碳化硅成本依然较高的背景下，Si/SiC混合开关方案是实现高效率与高性价比平衡的有效路径。建议研发团队在下一代大功率PCS及逆变器设计中，评估该拓扑在降低开关损耗...
基于压接式IGBT器件内集成矩形PCB罗氏线圈的多芯片电流测量方法
Current Measurement Method of Multiple Chips Using Rectangular PCB Rogowski Coils Integrated in Press Pack IGBT Device
Shi Fu · Xuebao Li · Zhongkang Lin · Zhibin Zhao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
压接式IGBT（PP IGBT）内部多芯片瞬态电流不平衡会导致器件性能下降甚至损坏。本文提出一种集成于PP IGBT内部的PCB罗氏线圈电流测量方法。该传感器具有体积小、非侵入式及高带宽等特点，能有效监测芯片级电流分布，为解决多芯片并联不均流问题及提升功率器件可靠性提供技术支撑。
解读: 该技术对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）中使用的压接式IGBT模块具有重要意义。在兆瓦级功率变换器中，IGBT芯片的均流直接影响模块的可靠性与寿命。通过集成PCB罗氏线圈实现芯片级电流监测，可优化驱动电路设计，提升大功率变流器的故障诊断精度与热管理水平。建议研发团队...
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