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储能系统技术 储能系统 SiC器件 功率模块 ★ 5.0

基于芯片级串联SiC MOSFET的2.4 kV半桥功率模块设计

Design of a 2.4 kV Half-Bridge Power Module With Chip-Level Series-Connected SiC MOSFETs

Tobias Nieckula Ubostad · Yoganandam Vivekanandham Pushpalatha · Frank Mauseth · Dimosthenis Peftitsis · IET Power Electronics · 2025年5月 · Vol.18

本文介绍了一种由两个芯片级串联连接的碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管(SiC MOSFET)构成的功率模块封装工艺。通过优化芯片布局、互连结构及封装材料,实现了高压条件下良好的电压均衡与热管理性能。该模块无需外部均压电阻即可在2.4 kV工作电压下稳定运行,显著提升了功率密度与开关速度。实验验证了其在高温、高频工况下的可靠性,适用于高效率、高功率密度的电力电子系统。

解读: 该芯片级串联SiC MOSFET功率模块技术对阳光电源高压产品线具有重要应用价值。2.4kV耐压等级可直接应用于ST系列储能变流器和1500V光伏逆变器系统,无需外部均压电阻的设计简化了功率模块外围电路,提升系统可靠性。芯片级串联方案实现的高功率密度与快速开关特性,可优化PowerTitan储能系统...

风电变流技术 功率模块 ★ 5.0

双馈风电场并网引起火电机组多模态次同步谐振机理分析

Mechanism Analysis of Multi-Modal Subsynchronous Resonance in Thermal Power Units Induced by Grid-Connected Doubly-Fed Wind Farms

马燕峰程有深赵书强赵志冲王翌静 · 电工技术学报 · 2025年1月 · Vol.40

双馈风电场接入含串补输电线路系统可能引发火电机组多模态次同步谐振(SSR)。本文提出一种适用于含双馈风电系统的分散消元式复转矩系数法,通过模块化建模分析系统阻尼特性,揭示多模态SSR产生机理。研究表明,串补度是SSR主导因素,不同串补度可激发不同SSR模态;双馈风机并网可能通过次同步控制互作用(SSCI)加剧弱阻尼模态,诱发新失稳模态,导致多模态SSR。适当降低串补度、优化线路电阻及增加风电渗透率有助于提升系统稳定性。时域仿真与实际算例验证了理论分析的正确性。

解读: 该研究对阳光电源的大型储能和风电变流器产品具有重要参考价值。研究揭示的多模态SSR机理可用于优化ST系列储能变流器和风电变流器的控制策略,特别是在串补线路并网场景下。通过分散消元式复转矩系数法分析系统阻尼特性的方法,可应用于阳光电源GFM/GFL控制器的稳定性设计,提升产品在弱电网下的并网性能。研究...

功率器件技术 功率模块 有限元仿真 可靠性分析 ★ 4.0

基于相场模型与有限元分析集成的功率模块键合线电-热-力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 · 2024年11月

引线键合的界面疲劳退化和裂纹形成是功率模块封装中影响电力电子可靠性的严重问题之一。本文提出了一种基于相场建模与有限元分析相结合的新方法,用于研究绝缘栅双极型晶体管(IGBT)功率模块中引线键合互连的电热机械行为、界面退化和裂纹扩展过程。将宏观尺度电热机械分析得到的应变能密度传递到细观尺度相场建模中,以研究考虑引线晶粒形态影响下的界面疲劳和裂纹扩展。研究了典型采用铝引线键合的IGBT功率模块在功率循环下的温度和应力分布特性。分析了引线与芯片之间热应变在互连界面处引起的应力集中。裂纹长度随循环次数的...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项关于功率模块线键合界面退化与裂纹扩展的研究具有重要的工程应用价值。作为光伏逆变器和储能变流器的核心部件,IGBT功率模块的可靠性直接影响系统的长期稳定运行。当前我们的产品在户外极端环境下面临频繁的功率循环和温度波动,线键合界面的疲劳失效是导致模块失效的主要模式之一,这直...

储能系统技术 储能系统 SiC器件 功率模块 ★ 5.0

面向芯片级热流密度超过1000 W/cm²的高功率密度碳化硅功率模块的集成热管理

Integrated Thermal Management for a High-Power-Density Silicon Carbide Power Module With Die-Level Heat Flux Over 1000 W/cm²

Weiyu Tang · Xiangbo Huang · Zhixin Chen · Kuang Sheng 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月

随着碳化硅(SiC)器件持续微型化,芯片级热流密度已达1 kW/cm²,高效的热管理对功率电子器件的载流能力与可靠性至关重要。本文提出一种集冷却策略,结合低热阻封装(纳米银烧结直连散热器)与集成对流冷却结构(歧管微通道,MMCs)。经数值优化后制备三种SiC模块原型,最终设计在2.16 L/min流量下实现9.85 mm²·kW⁻¹的超低热阻,成功散出超过1000 W/cm²热流密度(总功耗1500 W),体积紧凑(约30 cm³)。相比传统液冷模块,微通道冷却热阻和泵功分别降低80%和83%。...

解读: 该集成热管理技术对阳光电源高功率密度产品具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统,纳米银烧结+歧管微通道方案可将SiC模块热阻降低80%,支撑更高开关频率和电流密度,有效提升系统功率密度和可靠性。对于SG系列1500V光伏逆变器,该技术可在紧凑空间内实现超1000 ...

风电变流技术 功率模块 多电平 可靠性分析 ★ 5.0

面向海上分频输电的九边形MMC的无源滑模控制策略

Passivity-Based Sliding Mode Control Strategy for Nonagonal MMC in Offshore Fractional Frequency Transmission

程启明杜婷伟渠博岗 · 中国电机工程学报 · 2025年3月 · Vol.45

九边形模块化多电平变换器(N-MMC)作为一种多端口直接AC/AC变换器,具备低频运行、高可靠性等优势,在海上风电分频输电中具有应用前景。现有研究多未对内部电气量解耦,且常用单一控制策略存在动态响应与抗干扰能力不足的问题。为此,本文建立N-MMC的解耦模型,提出结合无源控制与滑模控制的PBC-SMC复合控制策略。通过Matlab仿真对比PI、PBC与PBC-SMC的控制性能,并在RT-LAB平台验证所提方法。结果表明,PBC-SMC具有更快响应速度与更高电能质量。

解读: 该研究的九边形MMC拓扑及其PBC-SMC控制策略对阳光电源的大功率变换产品具有重要参考价值。特别是其解耦控制和抗干扰能力的提升,可应用于ST系列储能变流器和大型PowerTitan系统的多电平拓扑优化。该技术能够提升系统的电能质量和动态响应性能,对提高储能变流器的并网稳定性和功率控制精度具有积极意...

储能系统技术 功率模块 可靠性分析 ★ 5.0

直线变压器驱动源模块中自放电气体火花开关绝缘恢复的研究

Study on Insulation Recovery of Self-discharge Gas Spark Switches in Linear Transformer Driver Modules

文振明 · 王志国 · 吕明辉 · 姜晓峰 等6人 · 高电压技术 · 2025年2月 · Vol.51

直线变压器驱动源(LTD)模块中气体开关在充电过程中发生自放电后,会通过充电隔离电阻与储能电容形成R-C续流回路,导致开关间隙绝缘无法及时恢复,影响模块充电可靠性。基于电路仿真分析了自放电开关的泄漏电流特性,发现放电后仍存在数安培的过阻尼衰减电流。搭建等效实验平台研究R-C续流下气体开关的绝缘恢复特性,结果表明续流使绝缘恢复时间延长数十毫秒;气压升高导致续流持续时间略增、截止阈值略降;充电电压和间隙数量对其影响较小,续流截止阈值多为0.4~0.6 A。泄漏电流持续时间随隔离电阻增大出现极值,推荐...

解读: 该气体开关绝缘恢复研究对阳光电源功率模块设计具有重要参考价值。虽然LTD属于脉冲功率领域,但其R-C续流回路下的开关绝缘恢复机理可借鉴至ST储能变流器和SG逆变器的功率模块保护设计中。研究揭示的泄漏电流特性(数安培过阻尼衰减)及隔离电阻优化方法(50-100kΩ兼顾隔离与一致性),可应用于储能系统的...

功率器件技术 SiC器件 功率模块 多物理场耦合 ★ 4.0

多芯片整体式Clip互连碳化硅功率模块反向耦合低感封装方法

A Low-Inductance Packaging Method for Multi-Chip Monolithic SiC Power Modules with Clip Interconnection Based on Reverse Coupling

张彤宇 · 王来利 · 苗昱 · 裴云庆 等5人 · 电工技术学报 · 2025年1月 · Vol.40

碳化硅功率器件因性能优异成为替代传统硅器件的重要选择,但封装中键合线和端子引入的寄生电感导致开关过冲与振荡,制约其优势发挥。本文提出一种多芯片整体式Clip互连封装方法,采用Clip取代键合线,并通过优化陶瓷基板布局实现内部电流反向耦合,降低寄生电感。结合电容直连结构抑制外部回路电感。仿真结果显示模块内部寄生电感为3.8 nH,功率回路电感5.0 nH;实验测得1 200 V/600 A样机功率回路电感4.53 nH,换流回路总电感5.87 nH,较传统模块降低44.6%。

解读: 该低感封装技术对阳光电源的SiC功率模块应用具有重要价值。通过Clip互连和反向耦合设计将功率回路电感降低44.6%,可显著提升公司SG350HX等大功率光伏逆变器的开关频率和效率。该技术尤其适用于PowerTitan储能系统的高频双向变流应用,有助于降低开关损耗和EMI干扰。对于快充桩等对功率密度...

风电变流技术 DC-DC变换器 三相逆变器 单相逆变器 ★ 5.0

含单相面对面型MMC-DC/DC变换器的高压直流输电系统阻抗建模及稳定性分析

Impedance Modeling and Stability Analysis of HVDC Systems with Single-Phase Front-to-Front MMC-DC/DC Converters

刘熠王跃武鸿刘永慧李润田李风漠 · 高电压技术 · 2025年1月 · Vol.51

在海上风电直流汇集系统中,单相模块化多电平换流器面对面型(MMC-FTF)DC/DC变换器是连接中压汇集线与高压直流输电线路的关键设备。目前针对其阻抗建模及系统小信号稳定性研究较少。本文提出共差模提取矩阵,统一了单相与三相MMC的多谐波线性化阻抗模型,并建立了MMC-FTF直流侧阻抗模型。基于阻抗稳定性判据,揭示了其与岸上MMC换流站互联时的振荡风险。通过相角灵敏度分析,量化控制器参数对稳定性的影响,提出参数整定准则。最后通过仿真与硬件在环实验验证了所提模型与方法的有效性。

解读: 该研究对阳光电源的储能与光伏产品线具有重要参考价值。MMC-FTF DC/DC变换器的阻抗建模方法可直接应用于ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的高压直流侧设计,有助于提升系统稳定性。所提出的共差模提取矩阵技术可优化SG系列1500V光伏逆变器的多电平拓扑控制。该研究的小信号稳定性...

储能系统技术 储能系统 三相逆变器 GaN器件 ★ 5.0

一种用于大电流低电压牵引逆变器应用的并联封装高性能氮化镓功率模块

A High-Performance GaN Power Module With Parallel Packaging for High-Current and Low-Voltage Traction Inverter Applications

Manh Tuan Tran · Dai Duong Tran · Kritika Deepak · Gamze Egin Martin 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月

氮化镓(GaN)功率半导体被视为下一代高功率牵引逆变器的有前景替代方案,适用于高低压应用场景。为满足数百安培峰值电流需求,并联多个GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)芯片成为提升功率容量与降低损耗的关键设计路径。然而,并联封装结构在动态与静态电流均衡、抗高dv/dt与di/dt干扰能力、栅极驱动可靠性及热管理等方面面临挑战。本文提出一种紧凑型100 V/360 A GaN功率模块,专为绝缘金属基板(IMS)或直接键合铜(DBC)封装设计,具备优异的电气性能、散热能力、低机械应力及成本优势。通过4...

解读: 该GaN并联封装技术对阳光电源低压大电流产品线具有重要应用价值。针对48V储能系统、车载OBC充电机及充电桩等低压大电流场景,文章提出的100V/360A模块设计可直接应用于ST系列储能变流器的DC-DC变换级和新能源汽车产品。其IMS/DBC封装方案解决了并联GaN器件的电流均衡与热管理难题,相比...

电动汽车驱动 功率模块 ★ 4.0

基于混合传感器的键合线电流检测非接触式功率模块电流测量

Noncontact Power Module Current Measurement Based on Bonding Wire Current Sensing Using Hybrid Sensor

Weili Guo · Guochun Xiao · Laili Wang · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月

在大电流、高功率应用中,与分立器件相比,设计人员往往更倾向于使用半导体功率模块。引线键合功率模块是应用最为广泛的类型。引线键合功率模块内部集成了多个功率半导体芯片。该器件呈现出复杂的多物理场耦合特性,其中热量和机械应力的不均匀分布会导致电流分布不均。因此,对功率模块进行实时电流监测是提高其可靠性的有效途径。然而,传统的电流测量方法是监测功率模块的外部电流,无法实时检测流经每个功率半导体芯片的电流,且难以集成到模块内部。本文介绍了一种利用磁阻 - 罗氏线圈型混合传感器实现的键合线非接触式电流传感技...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于混合传感器的功率模块非接触式电流测量技术具有重要的应用价值。我司光伏逆变器和储能变流器产品中大量采用大功率IGBT/SiC模块,这些模块内部多芯片并联工作时的电流不均衡问题一直是影响系统可靠性和寿命的关键因素。 该技术的核心创新在于通过磁阻-罗氏线圈混合传感器实现...

光伏发电技术 功率模块 MPPT 光储一体化 ★ 5.0

单级式隔离型中压直挂光储混合级联并网系统

Single-Stage Isolated Medium-Voltage Direct-Linked PV-Battery-Hybrid Cascaded Grid-Connected System

王菁月刘闯朱帝裴忠晨郭东波蔡国伟 · 高电压技术 · 2025年3月 · Vol.51

为提升双级式隔离型中压直挂光储并网系统的功率密度,扩大其稳定运行范围并实现自适应相间功率平衡,提出一种单级式隔离型中压直挂光储混合级联并网系统。该系统采用单级式隔离型DC/AC变换结构,省去中间直流解耦电容,结合全桥翻转模块实现高电压增益子模块;通过光储混合级联缓解局部遮挡引起的过调制问题;采用相间共直流母线-相内多直流母线结构,在支持多路最大功率点跟踪的同时实现自适应相间功率平衡。10 kV/1.5 MW仿真验证了方案的可行性。

解读: 该单级式隔离型中压直挂光储混合级联技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列中压光伏逆变器产品线具有重要应用价值。单级式DC/AC拓扑省去中间直流电容,可显著提升PowerTitan等大型储能系统的功率密度和可靠性。光储混合级联结构与阳光电源多路MPPT技术深度契合,可优化局部遮挡场景下的发电效率。...

功率器件技术 功率模块 ★ 4.0

基于磁场测量的功率模块键合线脱落在线状态监测

Online Condition Monitoring of Bonding Wires Lift-Off in Power Modules Based on Magnetic Field Measurement

Weili Guo · Guochun Xiao · Laili Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月

摘要:近年来,引线键合型功率模块是应用最为广泛的功率半导体模块封装形式之一,而键合线是这类模块中最薄弱的环节之一。在功率循环和温度波动的长期作用下,应力和应变会使键合线容易出现裂纹,最终导致断裂或脱焊,从而影响功率模块的可靠性。因此,监测功率模块的健康状态至关重要。本文提出了一种利用单轴磁场传感器实时监测键合线脱焊的方法。文章首先对功率模块键合线附近的磁场进行了分析,指出键合线脱焊时磁场会发生变化。其次,采用有限元方法对磁场进行仿真,确定了键合线脱焊时磁场变化率最大的区域,并将磁场传感器放置在该...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于磁场测量的功率模块键合线脱落在线监测技术具有重要的应用价值。功率半导体模块是光伏逆变器和储能变流器的核心器件,其可靠性直接影响系统的长期稳定运行。键合线作为模块内部最薄弱的环节,在功率循环和温度波动下容易发生疲劳失效,这是导致逆变器现场故障的主要原因之一。 该技术...

风电变流技术 功率模块 多电平 ★ 5.0

基于单向电流型混合MMC的海上风电柔性直流紧凑化换流阀设计方法

Design Method of Compact Converter Valve for Offshore Wind Power VSC-HVDC Based on Unidirectional-Current Hybrid MMC

蔡放 · 李政轩 · 宋强 · 余占清 等6人 · 高电压技术 · 2025年6月 · Vol.51

针对海上换流平台体积与重量受限的问题,研究了基于单向电流型混合模块化多电平换流器(UC-HYB-MMC)的紧凑化换流阀设计方法。以±500 kV/2000 MW海上风电直流输电系统为例,完成换流器参数设计,并开展UC-CDSM与UC-FBSM子模块的结构设计。热仿真结果表明,子模块散热性能良好,器件结温处于允许范围且阀串温度分布均匀。在此基础上完成阀段与阀塔结构设计,实现阀厅整体布置。与常规半桥子模块MMC相比,UC-HYB-MMC在占地面积和体积方面具有显著优势。

解读: 该研究的紧凑化换流阀设计方法对阳光电源大功率产品线具有重要参考价值。UC-HYB-MMC拓扑的体积优化特性可应用于ST2000储能变流器和SG3000HV光伏逆变器的功率密度提升。其单向电流型混合子模块设计思路可优化PowerTitan系统的功率模块布局,提高系统集成度。热管理设计方法对提升SiC功...

电动汽车驱动 SiC器件 功率模块 ★ 5.0

SiC功率模块布局对开关瞬态高频共模传导电流的影响及优化约束

The Influence and Optimization Constraints of SiC Power Module Layout on High-Frequency Conducted CM Current During Switching Transients

Qingshou Yang · Laili Wang · Zaojun Ma · Xiaohui Lu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月

由于碳化硅(SiC)金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)具有优异的电气和热特性,其渗透率正逐渐提高。然而,宽带隙器件在开关瞬态过程中表现出更快的电流变化率(di/dt)和电压变化率(dv/dt),并且对功率模块的寄生电感更为敏感。同时,寄生电感对电磁干扰传播路径的影响也不容忽视。开关瞬态波形与传播路径之间通过寄生电感形成耦合。本文通过建立考虑功率模块寄生参数的传导时域共模(CM)数学模型,阐明了开关瞬态过程中功率模块不同位置的寄生电感和电容对共模电流的影响,并为寄生参数的最优范围提供了约...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这篇关于SiC功率模块布局优化的研究具有重要的工程应用价值。当前,我们的光伏逆变器和储能变流器产品正大规模采用SiC MOSFET以提升功率密度和效率,但快速开关特性带来的电磁干扰问题已成为制约系统性能的关键瓶颈。 该研究通过建立共模电流的时域数学模型,系统阐释了功率模块...

储能系统技术 储能系统 SiC器件 功率模块 ★ 5.0

SiC MOSFET多芯片并联功率模块热网络模型的快速修正方法

Fast Correction Method for Thermal Network Models of Multi-Chip Parallel Power Modules

Qian Luo · Yi Li · Bin Zhao · Peng Sun 等7人 · IET Power Electronics · 2025年5月 · Vol.18

本文提出了一种考虑热扩散与热耦合效应的SiC MOSFET多芯片并联热网络模型快速修正方法。该方法能够高效准确地评估功率模块内并联芯片的结温,显著提升热网络模型的预测精度,为功率模块的热设计与散热性能优化提供有力指导。

解读: 该SiC MOSFET多芯片并联热网络快速修正方法对阳光电源功率模块设计具有重要价值。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中,多芯片并联SiC模块广泛应用于提升功率密度,但热耦合效应导致的芯片温度不均衡直接影响系统可靠性。该方法可精准预测各芯片结温分布,优化PowerTitan大型储能系统的散热...

电动汽车驱动 功率模块 ★ 4.0

通过加热抑制硅凝胶封装功率模块隔离沟道中的枝晶腐蚀

Impeding Dendritic Corrosion in Silicone Gel Potted Power Module Isolation Trenches by Heating

Juuso Rautio · Tommi J. Kärkkäinen · Markku Niemelä · Pertti Silventoinen 等7人 · IET Power Electronics · 2025年7月 · Vol.18

高湿度及腐蚀性气体环境可导致功率半导体模块隔离沟道内产生枝晶腐蚀,随时间推移,枝晶可能引发隔离区短路,造成器件失效。本文研究表明,适度加热可有效抑制商用硅凝胶封装功率模块中枝晶的生长,从而提升模块在恶劣环境下的长期可靠性。该方法无需改变现有封装结构,具有良好的工程应用前景。

解读: 该枝晶腐蚀抑制技术对阳光电源功率模块可靠性提升具有重要价值。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中,IGBT/SiC功率模块长期工作于高湿、盐雾等恶劣环境,隔离沟道枝晶腐蚀是导致模块失效的关键因素。研究提出的加热抑制方法可直接应用于现有封装结构:利用模块自身损耗或增设微功耗加热单元,将沟道温度维...

电动汽车驱动 GaN器件 功率模块 ★ 5.0

基于柔性PCB与DPC封装的超低寄生电感GaN功率模块

A Flexible-PCB on DPC GaN Power Module With Ultralow Parasitic Inductance

Hang Kong · Lixin Jia · Laili Wang · Yilong Yao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月

氮化镓(GaN)功率器件凭借其超高的开关速度和低导通电阻,极大地推动了电力电子变换器向高频、高功率密度方向发展。然而,封装寄生参数会限制其开关速度。为充分发挥 GaN 功率器件的优异特性,本文首先全面分析了寄生参数对其开关瞬态过程的影响,以指导其封装设计。基于此分析,提出了一种基于直接镀铜(DPC)陶瓷基板的高集成柔性印刷电路板(flex - PCB)GaN 半桥功率模块。将 GaN 裸芯片夹在 flex - PCB 和 DPC 之间,驱动电路和去耦电容置于 flex - PCB 顶面。超薄的 ...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于柔性PCB与DPC陶瓷基板混合封装的GaN功率模块技术具有重要的战略价值。该技术通过创新的三明治结构和混合回路布局,将功率回路寄生电感降至71 pH,这对我们在光伏逆变器和储能变流器领域追求更高功率密度和效率提升具有直接意义。 在光伏逆变器应用中,该技术可支持5 ...

储能系统技术 储能系统 SiC器件 功率模块 ★ 5.0

碳化硅功率模块大面积银烧结关键工艺研究

Research on the Key Processes of Large-Area Silver Sintering for SiC Power Modules

Guiqin Chang · Di An · Erping Deng · Xiang Li 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年1月

本文提出了一种用于碳化硅(SiC)功率模块大面积银烧结连接的替代工艺方法,该方法集成了干燥过程。所提出的方法显著简化了大面积烧结的生产流程。作为典型应用,采用该方法对 SiC 功率模块(1200 V/17 mΩ,八芯片并联)进行封装,实现了陶瓷基板(50×60 mm²)与散热器之间的可靠连接。通过对力学性能、热阻和热冲击可靠性的评估,验证了所提出的大面积银烧结方法的优势。结果表明,调整银浆印刷厚度可以适应活性金属钎焊(AMB)基板的翘曲。优化干燥温度和加热速率,即使采用单次印刷和集成干燥工艺,也...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项大面积银烧结技术对我们的核心产品线具有重要战略意义。SiC功率模块是光伏逆变器和储能变流器实现高效率、高功率密度的关键器件,而该研究提出的集成干燥工艺的银烧结方法,直接解决了大面积封装的工艺复杂性问题,这对我们推进新一代高功率产品开发极具价值。 该技术的核心优势与我们...

储能系统技术 储能系统 功率模块 可靠性分析 ★ 4.0

通过重新定义的三维J积分对低周热疲劳下功率模块的先进可靠性评估方法

Advanced Reliability Assessment Approach of Power Modules Under Low-Cycle Thermal Fatigue Through Redefined 3-D J-Integral

Jaejin Jeon · Sang Won Yoon · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2024年12月

功率模块是电动汽车和可再生能源系统等核心应用中的关键组件。然而,高性能功率模块通常会产生大量热量或经历较大的热波动,导致其焊料层出现严重的热疲劳。这种疲劳会威胁到模块的可靠性并缩短其使用寿命。传统上,这些现象是通过应力和应变测量来分析的,但这些基于力的方法往往无法准确预测焊料裂纹的萌生和扩展。为解决传统方法的局限性,本研究聚焦于一个名为 J 积分的断裂力学参数。具体而言,在各种改进版本的 J 积分中,本研究首次提出应用重新定义的 J 积分,即三维 <inline-formula xmlns:mm...

解读: 作为全球领先的新能源设备制造商,阳光电源的光伏逆变器、储能变流器等核心产品均高度依赖功率模块的可靠性。这些产品在实际运行中面临剧烈的热循环冲击——光伏逆变器需应对昼夜温差和负载波动,储能系统则承受频繁充放电导致的温度变化。功率模块焊料层的热疲劳失效是导致产品故障的主要原因之一,直接影响系统的25年以...

电动汽车驱动 功率模块 ★ 5.0

功率模块杂散电感提取方法:全面综述与分析

Stray Inductance Extraction Methods for Power Modules: A Comprehensive Review and Analysis

Mingyu Yang · Yikang Xiao · Shiqi Ji · Wenhao Xie 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

换流电路的杂散电感对功率半导体器件的开关过程有显著影响。本文对半桥功率模块中的杂散电感提取进行了全面研究。在回顾了包括电磁仿真、开关瞬态提取和静态测量等现有方法后,我们提出了一个新的视角,即根据二极管和有源开关的不同位置确定了六条不同的换流路径。我们的研究结果表明,这些路径的杂散电感存在 9% - 17% 的差异,这凸显了针对特定路径进行分析以实现精确提取的重要性。我们进一步对基于矢量网络分析仪的测量方法补充了直接阻抗测量方法,并分析了夹具补偿的局限性。这些观点为电力电子应用中的高精度杂散电感表...

解读: 从阳光电源的核心业务视角来看,这项关于功率模块杂散电感精确提取的研究具有重要的工程应用价值。在光伏逆变器和储能变流器中,IGBT/SiC功率模块的开关特性直接影响系统效率、电磁兼容性和可靠性。该论文揭示的换流路径差异导致9%-17%的杂散电感偏差,这一发现对我们优化高功率密度逆变器设计至关重要。 ...

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