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具有自触发归零算法的模拟dv/dt和di/dt控制栅极驱动器
Analog dv/dt and di/dt Controlled Gate Driver With Self-Triggered Hold-at-Zero Algorithm for High-Power IGBTs
Osman Tanrverdi · Deniz Yildirim · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
针对高功率IGBT模块开关特性差异，传统栅极驱动器通过固定电阻调节开关过程，导致开关损耗增加。本文提出一种模拟dv/dt和di/dt控制的栅极驱动方案，引入自触发归零算法，旨在优化开关暂态过程，在降低电磁干扰的同时有效平衡开关损耗，提升高功率电力电子系统的整体效率。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。在PowerTitan储能系统及大功率组串式逆变器中，IGBT作为核心功率开关器件，其开关暂态的精细化控制直接决定了整机的效率与EMI性能。该驱动方案通过动态控制dv/dt和di/dt，能够有效降低高功率密度设计下的开关损耗，并缓解电压尖峰，从而提升产品可靠性...
一种用于三相SPWM逆变器IGBT开路故障与电流传感器故障的同步诊断新方法
A Novel Simultaneous Diagnosis Method for IGBT Open-Circuit Faults and Current Sensor Faults of Three-Phase SPWM Inverter
Falong Lu · Qiang Guo · Zhifeng Dou · Yafei Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
本文提出了一种用于三相正弦脉宽调制逆变器中绝缘栅双极型晶体管（IGBT）开路故障和电流传感器故障的新型故障诊断方法。该方法有助于同时诊断多个IGBT和电流传感器故障。采用帕克变换（Park transform）和快速傅里叶变换（FFT）相结合的方式提取故障特征。帕克变换将三相电流转换为两相电流，从而降低数据维度。快速傅里叶变换将时域分析和频域分析相结合，以增强故障特征的表达。此外，从经过快速傅里叶变换后的样本中提取故障特征，以减少模型输入的单个样本的数据量。在故障诊断方面，开发了一种包含堆叠残差...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对三相SPWM逆变器IGBT开路故障与电流传感器故障的同步诊断技术具有重要的应用价值。作为光伏逆变器和储能变流器的核心功率器件，IGBT的可靠性直接影响系统的稳定运行和全生命周期成本。该技术通过Park变换降维与FFT频域分析的组合，实现了32毫秒内的快速故障定位，准...
用于大功率AC/DC应用的高功率单相单级隔离式ZCS电流型全桥变换器
Single-Phase Single-Stage Isolated ZCS Current-Fed Full-Bridge Converter for High-Power AC/DC Applications
Chushan Li · Yu Zhang · Zhifang Cao · Dewei XU · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年9月
本文提出了一种用于IGBT大功率功率因数校正（PFC）的单相单级隔离式零电流开关（ZCS）电流型全桥AC/DC变换器。通过引入额外的换流路径和少量谐振元件，实现了所有IGBT的ZCS运行，并降低了导通损耗。
解读: 该拓扑通过软开关技术优化了IGBT在高功率密度下的损耗表现，对阳光电源的组串式光伏逆变器及户用储能PCS的功率级设计具有重要参考价值。特别是在追求高效率和高功率密度的单相产品线中，该ZCS技术能有效缓解IGBT开关损耗带来的散热压力，提升整机效率。建议研发团队评估该换流路径的复杂性与成本效益，重点关...
一种用于高压直流输电应用中降低储能需求和功率损耗的新型混合多电平直流-交流变换器
A New Hybrid Multilevel DC–AC Converter With Reduced Energy Storage Requirement and Power Losses for HVDC Applications
Jie Yang · Zhiyuan He · Jinkun Ke · Minhua Xie · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年3月
本文提出了一种用于电压源换流器（VSC）HVDC技术的新型直流-交流变换器。该拓扑由子模块和串联IGBT开关组成，核心思想是通过子模块构建交流电压波形，并利用半周期重连机制，有效降低了系统的储能需求和功率损耗，提升了高压直流输电系统的整体性能。
解读: 该研究提出的混合多电平拓扑主要针对高压直流输电（HVDC）领域，旨在优化功率损耗与储能配置。虽然阳光电源目前的核心业务聚焦于光伏逆变器、储能系统（PowerTitan/PowerStack）及风电变流器，尚未直接涉及大型HVDC输电工程，但该拓扑中关于“降低储能需求”和“多电平开关控制”的设计理念，...
电动汽车IGBT功率模块单相与两相冷却系统传热能力对比研究
Comparison of the Heat Transfer Capabilities of Conventional Single- and Two-Phase Cooling Systems for an Electric Vehicle IGBT Power Module
Itxaso Aranzabal · Inigo Martinez de Alegria · Nicola Delmonte · Paolo Cova 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年5月
本文对比了传统单相水/乙二醇冷却系统与创新型两相冷却技术在电动汽车高功率IGBT模块全驱动周期下的热管理性能。两相冷却系统利用汽车空调组件（冷凝器、膨胀阀、压缩机等）构建，旨在提升高功率密度电力电子器件的散热效率与可靠性。
解读: 该研究对阳光电源的功率模块热设计具有重要参考价值。随着阳光电源组串式逆变器和PowerTitan储能系统功率密度的不断提升，传统单相水冷方案在极端工况下可能面临散热瓶颈。两相冷却技术作为一种高效散热方案，可显著降低IGBT结温波动，提升系统可靠性。建议研发团队关注该技术在大型储能PCS及高功率密度光...
利用串联在发射极的栅源短路耗尽型Si MOSFET增强1.2kV Si IGBT的短路能力
Enhancing Short Circuit Capability of 1.2-kV Si IGBT Using a Gate-Source Shorted Si Depletion Mode MOSFET in Series With the Emitter
Ajit Kanale · B. Jayant Baliga · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
短路（SC）能力是现代电力电子器件的关键指标。通常，低导通压降的IGBT往往牺牲了短路耐受能力。本文提出了一种通过在IGBT发射极串联栅源短路的耗尽型Si MOSFET的方法，在不显著增加导通损耗的前提下，有效提升了1.2kV Si IGBT的短路耐受能力，优化了器件的性能权衡。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式逆变器、集中式逆变器及PowerTitan储能变流器）具有重要参考价值。目前阳光电源在高功率密度设计中，常面临IGBT短路耐受时间与导通损耗之间的矛盾。通过引入耗尽型MOSFET作为辅助保护电路，可以在不更换更高规格IGBT的前提下，提升系统在极端故障工况下的可...
一种用于高压IGBT传感器的新型局部电压检测模式
A Novel Local Voltage Sensing Mode for High Voltage IGBT Sensor
Yang Yang · Zehong Li · Yule Lin · Pengfei Jia 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
IGBT的集电极-发射极电压（Vce）检测对电力电子系统的安全至关重要。传统检测方法受限于信号动态范围与ADC分辨率之间的矛盾。本文提出一种新型局部电压检测模式，通过优化检测电路，提升了高压IGBT在关键应用中的电压监测精度与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。在光伏逆变器（尤其是大功率组串式和集中式）以及储能系统（PowerTitan/PowerStack）中，IGBT是核心功率器件。Vce的精准监测直接关系到短路保护、过压保护及器件健康状态评估。通过引入该新型局部电压检测模式，可以显著提升逆变器和PCS在...
基于机器学习辅助的IGBT模块键合界面疲劳损伤数值模拟方法研究
Research on Machine Learning-Assisted Numerical Simulation Methods for IGBT Module Bonded Interface Fatigue Damage
Shengjun Zhao · Tong An · Fei Qin · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
键合界面开裂是绝缘栅双极型晶体管（IGBT）模块长期运行中的主要失效模式。本文提出一种有效表征功率循环条件下IGBT模块键合界面疲劳裂纹扩展的数值模拟方法。通过功率循环试验与键合线拉力测试，获取不同循环次数后的力-位移（F-δ）曲线；建立考虑界面损伤累积效应的有限元-疲劳内聚力模型（FE-FCZM），结合敏感性分析确定关键参数，并利用机器学习模型实现由F-δ曲线反演FCZM参数。仿真与实验结果对比验证了该方法在界面损伤程度预测上的准确性，且在寿命预测中相比传统模型具有最小误差，为IGBT模块可靠...
解读: 该IGBT模块键合界面疲劳损伤预测技术对阳光电源功率器件可靠性设计具有重要价值。ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的IGBT模块在频繁功率循环下面临键合线脱落风险，该研究提出的FE-FCZM与机器学习结合的方法可精准预测界面裂纹扩展，为产品设计阶段的寿命评估提供量化工具。特别适用于PowerTi...
环氧树脂对双面散热IGBT模块功率循环寿命影响分析
Influence of Epoxy Resin on Power Cycling Lifetime of Double-Sided Cooled IGBT Modules
刘鹏 · 周望君 · 邓二平 · 陆金辉 等7人 · 中国电机工程学报 · 2025年5月 · Vol.45
双面散热绝缘栅双极性晶体管（IGBT）模块因热阻低、功率密度高和寄生电感小等优势，已成为电动汽车功率器件的主流选择，其封装可靠性备受关注。尽管已有大量针对模块材料的功率循环研究，但环氧树脂作为与芯片及三层焊料直接接触的材料，其对模块寿命的影响尚不明确。本文通过对比含环氧树脂与无环氧树脂模块在相同条件下的功率循环试验，发现环氧树脂可延长焊料层寿命，提升模块整体功率循环能力，但可能引发芯片失效。结合试验前后超声扫描与仿真分析，揭示了环氧树脂的作用机理，为双面散热IGBT模块的设计与制造提供了参考依据...
解读: 该研究对阳光电源功率器件封装可靠性提升具有重要价值。双面散热IGBT模块已广泛应用于ST系列储能变流器、SG大功率光伏逆变器及电动汽车驱动系统中，环氧树脂对焊料层寿命的延长机理可直接指导功率模块封装设计优化。研究揭示的环氧树脂应力缓冲作用可改善PowerTitan等大型储能系统中IGBT模块的功率循...
柔性聚合物基IGBT模块在低压调压电路中的界面特性研究
Interface Characteristics of Flexible Polymer-Based IGBT Modules in Low-Voltage Voltage-Regulation Circuits
作者未知 · 电子元件与材料 · 2025年12月 · Vol.2025
本研究探究柔性聚合物基IGBT模块在低压调压电路中界面电学、热学及粘接性能的影响机制，发现300–350 μm厚、1.2–1.6 Ω·m电阻率衬底与Sn-Pb焊片在200–220 ℃回流下可优化电场分布、提升击穿电压并保障粘接强度，对提升系统可靠性与效率具工程价值。
解读: 该研究聚焦IGBT模块界面多物理场耦合特性（电-热-力），直接关联阳光电源组串式逆变器、ST系列PCS及PowerTitan储能系统的功率模块长期可靠性。柔性聚合物衬底优化方案可缓解高温高湿工况下模块分层失效，建议在下一代高功率密度组串逆变器（如SG325HX）和液冷储能PCS中开展焊料体系与热界面...
基于GaN的感应充电DOS脉冲发生器，采用带双极输出和可调堆叠的IGBT隔离模块用于DBD等离子体射流
GaN-Based Inductive Charging DOS Pulse Generator Using IGBT-Isolated Modules With Bipolar Output and Adjustable Stacking for DBD Plasma Jet
Shuo Chen · Shuai Du · Xian Cheng · Yichen Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
本文提出了一种基于GaN器件的二极管开路开关（DOS）脉冲发生器，用于驱动介质阻挡放电（DBD）等离子体射流。通过利用二极管的快速反向截止特性，该电路实现了超短纳秒脉冲的产生。研究重点在于优化高频运行下的能效，通过引入IGBT隔离模块和可调堆叠技术，解决了传统方案中高功耗和低效率的问题，实现了高频、高压的双极性脉冲输出。
解读: 该研究涉及宽禁带半导体（GaN）与传统IGBT的混合驱动拓扑，主要应用于高频脉冲电源领域。虽然阳光电源目前的核心业务（光伏逆变器、储能PCS、充电桩）主要集中在工频或中高频功率变换，而非等离子体射流驱动，但该文展示的GaN器件在高频开关下的驱动优化及IGBT隔离技术，对阳光电源未来探索更高功率密度、...
高功率SiC MOSFET模块与Si IGBT模块的性能评估
Performance Evaluation of High-Power SiC MOSFET Modules in Comparison to Si IGBT Modules
Lei Zhang · Xibo Yuan · Xiaojie Wu · Congcong Shi 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年2月
本文对比了SiC MOSFET与Si IGBT在功率电子应用中的性能。通过对325A、1700V SiC MOSFET模块在不同负载电流、母线电压及栅极电阻条件下的全面特性测试，分析了SiC器件在提升中低压、高功率应用效率及开关速度方面的潜力，为替代传统Si IGBT提供了实验依据。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心功率器件选型策略。随着PowerTitan系列储能系统及组串式逆变器向更高功率密度演进，SiC MOSFET替代Si IGBT是提升系统效率、减小散热器体积的关键路径。建议研发团队参考文中的特性测试方法，针对1700V SiC模块在高温、高频工况下的损耗特性进行深入评估，...
考虑多单元电热效应的IGBT模块多层键合线布局热缓解与优化
Thermal Mitigation and Optimization Via Multitier Bond Wire Layout for IGBT Modules Considering Multicellular Electro-Thermal Effect
Yu Chen · Qiang Wu · Chengmin Li · Haoze Luo 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月
针对大面积IGBT芯片中缝合线配置导致的电流密度不均及芯片局部过热问题，本文提出了一种考虑缝合键合线的多单元电热模型。通过该模型优化键合线布局参数，旨在改善电流分布，降低芯片热应力，从而提升功率模块的可靠性与热性能。
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）中功率模块的可靠性设计。在大功率密度趋势下，IGBT模块的键合线布局优化是提升产品寿命和热管理能力的关键。通过引入多单元电热模型，研发团队可在设计阶段精准评估键合线电流分布，优化模块封...
模块化多电平变换器不同模式下子模块IGBT开路故障的监测与确认方法
Monitoring and Confirmation Method for Submodule IGBT Open-Circuit Faults in MMCs Under Different Modes
Zhengkui Zhao · Minxiao Han · IET Power Electronics · 2025年8月 · Vol.18
本文提出了一种针对在逆变和整流模式下运行的模块化多电平变换器（MMC）中绝缘栅双极型晶体管（IGBT）开路故障的有效检测方法。该方法采用分段式结构，包含故障监测与故障确认两个功能环节，通过缩小故障范围显著降低计算负担，并能在不受运行扰动和故障场景影响的情况下精确定位故障桥臂。
解读: 该MMC子模块IGBT开路故障诊断技术对阳光电源PowerTitan储能系统和大功率光伏逆变器具有重要应用价值。文章提出的分段式监测与确认方法可直接应用于ST系列储能变流器的IGBT功率模块保护，通过缩小故障范围降低计算负担，提升系统可靠性。该方法适用于逆变和整流双向运行模式，契合储能系统充放电场景...
基于铜基板温度场重构的多芯片IGBT模块焊层退化快速智能监测
A Fast and Intelligent Monitoring of Solder Layer Degradation in Multichip IGBT Modules Based on Copper Substrate Temperature Field Reconstruction
Xingfeng Du · Yuan Yang · Jiahui Lv · Yang Wen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
针对多芯片IGBT模块中直接键合铜（DBC）焊层疲劳分层这一关键失效模式，本文提出了一种基于铜基板温度场重构的在线诊断方法。通过采集稀疏温度数据，实现对焊层退化状态的快速监测，为功率模块的健康管理提供了有效手段。
解读: 功率模块是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器及风电变流器的核心组件。IGBT焊层退化直接影响设备寿命与运维成本。该技术通过温度场重构实现非侵入式在线故障诊断，可集成至iSolarCloud智能运维平台，实现对核心功率器件的实时健康状态监测（PHM）...
一种用于感应电机驱动三相PWM逆变器IGBT与电流传感器同步故障的在线数据驱动诊断方法
An Online Data-Driven Method for Simultaneous Diagnosis of IGBT and Current Sensor Fault of Three-Phase PWM Inverter in Induction Motor Drives
Bin Gou · Yan Xu · Yang Xia · Qingli Deng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
本文提出了一种针对三相PWM逆变器中IGBT开路故障与电流传感器故障的在线数据驱动诊断方法。利用快速傅里叶变换（FFT）提取三相电流的故障频谱特征，并引入ReliefF特征选择方法进行优化，实现了对多种故障类型的实时精准识别。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。在组串式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中，IGBT模块是核心功率器件，其可靠性直接决定系统寿命。该方法通过数据驱动实现故障在线诊断，可显著提升iSolarCloud智能运维平台的预警能力，从被动维修转向主动运维。建议...
用于电力电子封装的铜/功能化多壁碳纳米管复合浆料的低温烧结
Low-Temperature Sintering of Cu/Functionalized Multiwalled Carbon Nanotubes Composite Paste for Power Electronic Packaging
Lingmei Wu · Jing Qian · Fusheng Zhang · Jiabing Yu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
烧结铜因其低温键合和高温工作能力，被视为芯片互连最有前景的方案。本文通过烧结铜浆料及复合材料，实现了高强度的铜-铜接头及IGBT器件封装，进一步优化了现有烧结铜技术的性能，提升了功率电子封装的可靠性。
解读: 该技术直接关联阳光电源的核心产品线，特别是组串式逆变器、集中式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统中的功率模块封装。随着功率密度不断提升，IGBT/SiC模块的互连可靠性成为系统寿命的关键瓶颈。该低温烧结技术能有效降低封装应力，提升模块在极端工况下的热循环能力。建议研发部门关注...
电动汽车驱动中IGBT模块焊料疲劳的原位诊断与预测
In Situ Diagnostics and Prognostics of Solder Fatigue in IGBT Modules for Electric Vehicle Drives
Bing Ji · Xueguan Song · Wenping Cao · Volker Pickert 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年3月
本文提出了一种用于电动汽车IGBT模块焊料疲劳的原位诊断与预测（D&P）技术。通过监测IGBT的热阻和结温作为健康指标，利用终端特性测量实现全生命周期的状态监测（CM），旨在提升功率模块在严苛工况下的可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的功率模块可靠性设计具有重要参考价值。在电动汽车充电桩及光伏/储能逆变器中，IGBT模块是核心易损件，焊料疲劳直接影响产品寿命。通过引入原位热阻监测与结温预测技术，阳光电源可优化iSolarCloud平台的运维策略，实现从‘事后维修’向‘预测性维护’的转型。建议将此诊断算法集成至Po...
基于反向恢复下降存储电荷的高压大功率p-i-n二极管结温在线提取方法
Online High-Power p-i-n Diode Junction Temperature Extraction With Reverse Recovery Fall Storage Charge
Haoze Luo · Yuxiang Chen · Wuhua Li · Xiangning He · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年4月
本文提出了一种高压大功率p-i-n二极管结温提取方法。研究发现，反向恢复电流下降时间内的扫出电荷受结温变化影响，可作为一种热敏电参数（TSEP）。该方法利用大功率IGBT模块的特定封装结构，实现了对二极管结温的在线监测。
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）具有极高的应用价值。在高温、高功率密度运行环境下，精确的结温监测是提升功率模块可靠性、实现主动热管理的关键。通过利用反向恢复电荷作为TSEP，无需额外传感器即可实现实时结温感知，有助于优化逆变器...
用于结温平衡与功率损耗降低的Si/SiC混合开关栅极控制优化
Gate Control Optimization of Si/SiC Hybrid Switch for Junction Temperature Balance and Power Loss Reduction
Jun Wang · Zongjian Li · Xi Jiang · Cheng Zeng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年2月
Si/SiC混合开关通过并联大电流Si IGBT与小电流SiC MOSFET，在功率转换器中实现了成本与性能的平衡。现有栅极控制策略多侧重于效率优化，但忽略了器件过热风险。本文提出了一种新的栅极控制策略，旨在实现混合开关内部器件的结温平衡，同时有效降低总功率损耗，提升系统可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）具有极高的应用价值。随着功率密度要求的不断提升，Si/SiC混合开关方案能在保证成本竞争力的同时，通过优化栅极驱动实现热管理升级。建议研发团队在下一代大功率逆变器及PCS模块设计中引入该控制策略，以解决高功率密度下的局部过热...
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