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基于脉冲整流的千瓦级优化升压变换器，实现52 kW/l功率密度与98.6%效率
Optimized Kilowatt-Range Boost Converter Based on Impulse Rectification With 52 kW/l and 98.6% Efficiency
Armin Jafari · Mohammad Samizadeh Nikoo · Remco van Erp · Elison Matioli · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
本文提出了一种基于脉冲整流技术的兆赫兹级千瓦级升压变换器全方位优化方案。针对变频变换器在宽频率范围内运行的挑战，通过协同优化设计与控制，实现了高达52 kW/l的功率密度和98.6%的转换效率，并重点探讨了增强散热性能的优化方法。
解读: 该研究提出的兆赫兹级高功率密度DC-DC变换技术，对阳光电源的户用光伏逆变器及小型化储能系统（如PowerStack）具有重要参考价值。随着户用产品向更轻量化、更紧凑化方向发展，该技术中关于脉冲整流与高频磁性元件的协同优化，可有效提升产品功率密度，降低散热成本。建议研发团队关注其在宽频率范围下的效率...
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...
基于银烧结工艺的GaN HEMT三维集成功率模块
A 3-D Integrated Power Module of GaN HEMTs Based on Silver Sintering Processes
Zezheng Dong · Haidong Yan · Yinxiang Fan · Xinke Wu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
本文提出了一种GaN HEMT的三维集成封装方法。通过将柔性PCB集成到GaN芯片上实现重布线层（RDL），扩大了电极面积及间距。该结构将GaN芯片夹在多层PCB与活性金属钎焊（AMB）基板之间，并利用银烧结工艺提升了模块的散热与电气性能。
解读: 该技术对阳光电源的高功率密度产品线具有重要参考价值。随着光伏逆变器和储能变流器（如PowerTitan系列）向更高功率密度演进，GaN等宽禁带半导体的应用是提升效率的关键。该三维封装方案通过银烧结和RDL技术有效解决了GaN器件在高频下的寄生参数和散热瓶颈，有助于减小逆变器体积并提升系统效率。建议研...
一种用于共源共栅GaN结温分离的多电流方法
A Multi-Currents Method for Junction Temperature Separation of Cascode GaN
Lixin Wu · Erping Deng · Yanhao Wang · Shengqian Xu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
氮化镓（GaN）功率器件因高电子迁移率在功率转换系统中应用广泛。共源共栅（Cascode）结构因其低成本和优异特性被广泛采用。本文提出了一种多电流方法，用于精确分离Cascode GaN器件的结温，解决了现有技术在复杂结构下结温监测的难题，为提升功率模块的可靠性设计提供了理论支撑。
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功率密度要求的不断提升，GaN器件的应用前景广阔。Cascode GaN结构是实现高频化、小型化的关键技术路径。该文献提出的结温分离方法，能有效提升阳光电源在功率模块热设计和可靠性评估方面的精度，有助于优化iSolarCloud平台下的设备健康管理算法...
一种基于原位传感器制造的功率模块结温在线监测新方法
A Novel Method for Online Junction Temperature Monitoring of Power Module Based on In-Situ Sensor Fabrication
Ruiting Ke · Zhiyuan Hu · Jianfeng Tao · Zhuoqing Yang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
功率模块结温（Tj）的在线监测对提升系统性能与可靠性至关重要。针对现有方法在器件老化、通用性及侵入性损伤方面的挑战，本文提出了一种基于原位传感器制造的创新监测方法，实现了对功率模块结温的精确、无损实时监测。
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。结温是功率器件寿命预测与可靠性评估的核心指标，通过原位传感器实现精准监测，可显著提升PowerTitan等储能系统及组串式逆变器在极端工况下的热管理水平，优化过温保护策略。建议研发团队关注该传感器制造工艺的集成难度...
LED灯具驱动器集成优化的热分析
Thermal Analysis of LED Lamps for Optimal Driver Integration
Xavier Perpina · Robert J. Werkhoven · Miquel Vellvehi · Jiri Jakovenko 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年7月
本文研究了LED驱动器对LED灯具的热影响，提出了一套热特性表征与多尺度建模流程。通过红外热成像和热电偶监测关键位置，实验结果表明灯具各部件温度显著升高，为电子设备的热管理设计提供了参考。
解读: 该文章探讨的热特性表征与多尺度热仿真方法，对于阳光电源的功率电子产品（如组串式逆变器、PowerStack储能系统）具有一定的借鉴意义。虽然研究对象为LED驱动，但其提出的红外热成像与多点热电偶监测相结合的验证流程，可优化我司逆变器及PCS内部功率模块的散热设计与布局。建议将此类多尺度热建模仿真引入...
基于关断轨迹调节的IGBT结温主动控制
Active Junction Temperature Control of IGBT Based on Adjusting the Turn-off Trajectory
Bo Wang · Luowei Zhou · Yi Zhang · Kaihong Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年7月
IGBT结温波动是导致其老化失效的关键因素，平抑结温波动是提升器件寿命的有效途径。本文探讨了通过调节IGBT关断轨迹来实现结温主动控制的新方法，旨在解决现有主动热管理技术在实际应用中的局限性，从而提升电力电子系统的长期可靠性。
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。逆变器和PCS在极端环境及高负载运行下，IGBT结温波动是影响系统寿命的核心瓶颈。通过主动调节关断轨迹实现结温平抑，可显著提升功率模块在复杂工况下的可靠性，降低运维成本...
过调制运行下混合模块化多电平变换器的主动热控制
Active Thermal Control for Hybrid Modular Multilevel Converter Under Overmodulation Operation
Jing Sheng · Heya Yang · Chushan Li · Min Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
热管理对高功率变换器（尤其是HVDC系统）的可靠性与寿命至关重要。本文针对基于VSC的HVDC系统中的混合模块化多电平变换器（MMC），研究了其在过调制运行模式下的主动热控制策略，旨在提升系统在复杂工况下的运行可靠性与寿命。
解读: 该研究关注高压大功率变换器（MMC）的热管理与可靠性，这与阳光电源在大型地面电站及储能系统（如PowerTitan系列）中使用的电力电子技术有底层共性。虽然阳光电源目前主营业务以组串式逆变器和储能PCS为主，但随着公司向更高电压等级和更大功率密度发展，MMC拓扑及过调制下的热控制技术对于提升大型储能...
采用非金属增材制造冲击冷却器的高压功率模块的热电性能
Thermal and Electrical Performance in High-Voltage Power Modules With Nonmetallic Additively Manufactured Impingement Coolers
Reece Whitt · David Huitink · Asif Emon · Amol Deshpande 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
随着高压宽禁带功率模块功率密度和开关频率的提升，局部热点和电磁干扰（EMI）问题日益凸显，严重影响设备可靠性。本文提出了一种基于非金属增材制造冲击冷却器的解决方案，旨在有效解决功率模块构建模块中的热管理与电磁兼容挑战。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心功率电子技术领域。随着PowerTitan等大功率储能系统及组串式逆变器向更高功率密度和SiC宽禁带器件转型，散热与EMI控制成为提升系统可靠性的关键。增材制造的冲击冷却技术可显著优化模块热阻，降低局部热点，从而提升逆变器及PCS在极端工况下的寿命。建议研发团队关注该技...
非特征谐波对高温超导线圈交流损耗的影响
Effects of Noncharacteristic Harmonics on AC Losses of High-Temperature Superconducting Coils
Roberto A. H. de Oliveira · João Murta-Pina · María Belén Rivera · Alfredo Álvarez 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
超导材料在低温下表现出零电阻特性，但其经济可行性高度依赖于高效的冷却系统以移除运行产生的热量。本文研究了非特征谐波对高温超导线圈交流损耗的影响，探讨了在复杂电流波形下超导器件的热管理与损耗特性，为超导电力设备的设计提供了理论依据。
解读: 目前阳光电源的核心业务聚焦于电力电子变换技术（如光伏逆变器、储能PCS）。虽然超导技术在电力传输和高功率密度电机领域具有潜力，但目前尚未进入公司主流产品线。该研究涉及的复杂波形下的损耗分析与热仿真方法，对于提升公司现有功率模块（如IGBT/SiC模块）在极端工况下的热设计及可靠性分析具有一定的参考借...
基于最大恢复电流的P-I-N二极管结温在线监测方法
Online Monitoring Method of P-I-N Diode Temperature Based on Maximum Recovery Current
Kexin Yang · Wensheng Song · Tao Tang · Jian Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
P-i-N二极管是电力电子设备中的关键功率器件，其结温是评估系统可靠性的核心指标。本文提出了一种基于最大恢复电流的P-i-N二极管在线结温监测方法。通过分析最大恢复电流与结温之间的物理关系，实现了在不影响系统正常运行的前提下，对器件热状态的实时监测，为功率模块的寿命预测和热管理提供了有效手段。
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。功率模块是上述设备中最易受热应力影响的薄弱环节，通过引入基于最大恢复电流的在线结温监测，可显著提升iSolarCloud平台的故障预警能力，实现从“事后维护”向“状态检修”的转变。建议在PowerTitan等大功率...
车载碳化硅功率模块的射流冲击冷却研究
Liquid Jet Impingement Cooling of a Silicon Carbide Power Conversion Module for Vehicle Applications
Kyle Gould · Steve Q. Cai · Charles Neft · Avijit Bhunia · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年6月
针对军用混合动力车辆中功率电子器件在高温环境下的散热难题，本文开发了一种用于600V/50A碳化硅（SiC）功率模块的高热通量射流冲击冷却换热器。该技术有效解决了高功率密度模块在极端工况下的热管理问题，提升了系统的可靠性与运行效率。
解读: 随着阳光电源在电动汽车充电桩及高功率密度光伏/储能逆变器领域的持续深耕，SiC功率器件的应用已成为提升产品效率与功率密度的关键。本文提出的射流冲击冷却技术，对于解决PowerTitan等大功率储能系统及车载充电模块在高环境温度下的散热瓶颈具有重要参考价值。建议研发团队关注该高效热管理方案，探索将其应...
利用厚CVD生长石墨烯纳米材料进行大功率开关晶体管的热管理
Thermal Management of High-Power Switching Transistors Using Thick CVD-Grown Graphene Nanomaterial
Vishank Talesara · Paul. D. Garman · James L. Lee · Wu Lu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
石墨烯在热管理领域具有巨大潜力。功率电子设备中的发热问题会导致性能衰减甚至失效。针对单层或少层石墨烯热容极小的问题，本文提出了一种新型化学气相沉积（CVD）生长的厚石墨烯纳米材料，旨在有效提升大功率开关器件的散热性能，从而提高功率模块的可靠性与功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有显著的工程价值。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，功率模块（如SiC/IGBT模块）的散热瓶颈日益突出。引入厚CVD石墨烯作为新型热界面材料或散热增强层，可有效降低结温，提升器件在高温环境下的输出能力，并延长产品寿命。建议研发团队关...
基于单节点热网络模型预测控制的主动电机转子温度管理
Active Motor Rotor Temperature Management Based on One-Node Thermal Network Model Predictive Control
Tianfu Sun · Riyang Yang · Huiyun Li · Xin Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
为充分挖掘电机转矩潜力，过载运行至关重要，但过载限值难以确定。本文提出了一种新型单节点集总参数热模型，并将其应用于模型预测控制（MPC）中，以实现对电机转子温度的实时监测与主动管理，从而在保证电机安全的前提下优化过载运行能力。
解读: 该技术主要针对电机驱动领域，与阳光电源的电动汽车充电桩及风电变流器业务具有一定关联。在风电变流器产品中，电机（发电机）的过载能力直接影响风场发电效率；在充电桩领域，功率模块的散热管理同样是提升功率密度的核心。建议研发团队借鉴该文的单节点热网络建模方法，将其应用于变流器功率模块或风电变流器控制策略中，...
基于di/dt传感器的GaN器件过温保护电路
Overtemperature Protection Circuit for GaN Devices Using a di/dt Sensor
Mohammad H. Hedayati · Jianjing Wang · Harry C. P. Dymond · Dawei Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
功率半导体器件存在结温限制，但在运行的变换器中直接测量密封器件内部温度较为困难。本文提出一种利用温度敏感的电气特性进行温度推断的方法，以GaN器件为例，通过观测其开通时的最大电流斜率（di/dt）来实现过温保护。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及微型逆变器中对高功率密度要求的提升，GaN器件的应用日益广泛。由于GaN器件对热应力极其敏感，传统的外部热敏电阻难以实时反映结温。该技术通过监测di/dt实现过温保护，无需额外传感器，有助于提升阳光电源户用逆变器及充电桩产品的可靠性与功率密度。建议研发团队评估该方案在下...
基于DBC的PCB封装GaN功率模块高密度集成与双面冷却设计
PCB-on-DBC GaN Power Module Design With High-Density Integration and Double-Sided Cooling
Xingyue Tian · Niu Jia · Douglas DeVoto · Paul Paret 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
本文探讨了一种采用双面冷却、低电感及板载去耦电容设计的高密度GaN功率模块。针对横向氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管的高开关速度与低栅极电荷特性，分析了其在模块设计中面临的挑战，并提出了优化方案以提升功率密度与散热性能。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。随着功率密度要求的提升，GaN器件在小功率、高频化场景下的应用是实现产品轻量化和高效化的关键。双面冷却与低电感封装技术可有效解决高频开关带来的热管理与EMI难题，建议研发团队关注该模块化设计在下一代高频组串式逆变器及紧凑型充电桩中...
集成于GaN功率IC的片上微流体冷却技术实现78 kW/l的高功率密度
In-Chip Microfluidic Cooling Integrated on GaN Power IC Reaching High Power Density of 78 kW/l
Remco van Erp · Nirmana Perera · Luca Nela · Ibrahim Osama Elhagali 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
氮化镓（GaN）半导体的横向结构支持逻辑与功率器件的单片集成，有助于实现变换器的小型化。然而，高密度集成带来的局部热流密度超过1 kW/cm²，超出了现有热管理技术的极限。本文展示了一种集成于GaN功率IC的片上微流体冷却技术，成功实现了78 kW/l的高功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的产品小型化战略具有重要意义。随着组串式逆变器和PowerStack储能系统对功率密度要求的不断提升，GaN器件的散热瓶颈日益凸显。片上微流体冷却技术可有效解决高功率密度下的局部过热问题，助力下一代高频、紧凑型功率模块的开发。建议研发团队关注该技术在户用光伏逆变器及高密度储能PCS中...
碳化硅高温封装芯片连接材料综述
Review of Die-Attach Materials for SiC High-Temperature Packaging
Fengze Hou · Zhanxing Sun · Meiying Su · Jiajie Fan 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
碳化硅（SiC）器件在高温、高压和高频应用中优于硅器件。为充分发挥SiC的高温潜力，电力电子封装需采用耐高温的芯片连接材料。本文综述了高温芯片连接材料的最新研究进展，分析了其在极端工况下的可靠性与热管理挑战。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器及PowerTitan储能系统向高功率密度、高效率方向演进，SiC器件的应用已成为核心趋势。芯片连接材料（Die-attach）直接决定了功率模块在高温环境下的热阻与寿命。本文的研究对于公司提升SiC功率模块的封装可靠性、优化热设计具有重要参考价值。建议研发团队关注银烧结（S...
基于新型差分调节线圈的无线电能传输系统铁氧体磁芯磁热平衡设计
Ferrite Core Magnetothermal Equilibrium Design for Wireless Power Transfer Systems Using a Novel Differential Regulation Coil
Yize Wei · Xian Zhang · Zhixin Chen · Fei Xu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
随着无线电能传输功率等级的提升，铁氧体磁芯内部不均匀的磁热分布严重影响系统的安全运行与寿命。本文提出一种新型差分调节（DR）线圈，将其集成于磁耦合结构中，旨在实现磁芯内部磁热分布的均匀化，从而提升系统可靠性。
解读: 该研究关注磁性元件的热分布均匀性及可靠性优化，对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有参考价值。随着大功率无线充电技术的发展，磁芯损耗与热管理是提升充电效率和设备寿命的关键。建议研发团队关注该差分调节线圈技术，将其应用于高功率密度充电模块的磁性元件设计中，以改善散热性能。此外，该多物理场耦合分析方法也可推...
大功率逆变器母排设计
Bus Bar Design for High-Power Inverters
Alan Dorneles Callegaro · Jing Guo · Michael Eull · Benjamin Danen 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年3月
本文全面分析了母排的设计流程，探讨了不同额定功率和形状应用下的特殊要求与挑战。直流母线电容的选择是设计首要且关键的步骤，它不仅决定了母排的复杂程度，更是实现高功率密度原型的核心要素。
解读: 母排设计是阳光电源组串式逆变器及PowerTitan等大功率储能PCS实现高功率密度的核心环节。随着产品向更高功率密度演进，寄生电感控制与热管理成为关键。本文的研究方法可直接指导研发团队在设计阶段通过有限元仿真优化母排结构，降低杂散电感，从而提升IGBT/SiC模块的开关性能并改善散热。建议将该设计...
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