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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...
考虑芯片温度分布的IGBT键合线失效退化模型及其寿命预测新方法
Novel Prognostics for IGBTs Using Wire-Bond Contact Degradation Model Considering On-Chip Temperature Distribution
Xinlong Wu · Xin Yang · Junjie Ye · Guoyou Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
针对IGBT模块键合线脱落的剩余寿命（RUL）预测问题，现有模型多忽略芯片温度分布，导致预测精度不足。本文提出一种考虑芯片温度分布的键合线接触退化模型，通过更精准的物理建模提升了IGBT寿命预测的准确性，有助于优化电力电子变换器的维护策略并规避电气故障。
解读: IGBT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。该研究提出的考虑芯片温度分布的寿命预测模型，能显著提升阳光电源产品在复杂工况下的可靠性评估精度。建议研发团队将此模型集成至iSolarCloud智能运维平台，通过实时监测与热场...
基于关断延迟时间的高压大功率IGBT模块结温提取方法
Junction Temperature Extraction Approach With Turn-Off Delay Time for High-Voltage High-Power IGBT Modules
Haoze Luo · Yuxiang Chen · Pengfei Sun · Wuhua Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年7月
本文探讨了利用关断延迟时间作为热敏电参数（TSEP），实现高压大功率IGBT模块结温提取的方法。研究重点分析了开尔文发射极与功率发射极之间的寄生电感对该参数的影响，为功率半导体器件的实时结温监测提供了理论依据。
解读: 该研究对于阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统）具有极高的应用价值。大功率IGBT是上述产品的核心功率器件，其结温直接决定了系统的可靠性与寿命。通过关断延迟时间实现非侵入式的实时结温监测，可优化阳光电源iSolarCloud平台的健康状...
高功率磁体电源IGBT功率堆完整性评估方法
IGBT Power Stack Integrity Assessment Method for High-Power Magnet Supplies
Panagiotis Asimakopoulos · Konstantinos Papastergiou · Torbjorn Thiringer · Massimo Bongiorno 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
本文提出了一种在工厂验收测试及停机维护期间，评估IGBT功率堆完整性的方法。核心挑战在于检测影响功率堆热路径的常见装配问题，并有效区分键合线脱落与焊层剥离等老化效应。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心功率器件应用，对提升组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan、PowerStack等储能变流器（PCS）的可靠性至关重要。文中提到的热路径检测与老化诊断技术，可优化阳光电源在生产制造环节的质检流程，并为iSolarCloud智能运维平台提供更精准的故障预警模型。建议...
一种提高IGBT模块热冲击疲劳失效抗性的方法
A Method for Improving the Thermal Shock Fatigue Failure Resistance of IGBT Modules
Xinyin Zhang · Meiyu Wang · Xin Li · Zikun Ding 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
高温应用与长期可靠性是IGBT模块的发展趋势。本文提出了一种采用电流辅助烧结纳米银作为芯片连接、高温焊料作为基板连接的1200V/50A IGBT模块。通过测量并对比其电气与热特性，验证了该封装工艺在提升模块热冲击疲劳抗性及可靠性方面的有效性。
解读: IGBT模块是阳光电源组串式逆变器、集中式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）的核心功率器件。随着光储系统向更高功率密度和更严苛环境应用发展，功率模块的热循环失效是影响系统寿命的关键瓶颈。本文提出的纳米银烧结工艺能显著提升模块的导热性能与热机械可靠性，直接有助于优化...
基于动态模态分解与深度学习的IGBT模块温度场预测混合模型方法
Hybrid Model Temperature Field Prediction Method Based on Dynamic Mode Decomposition and Deep Learning for IGBT Modules
Jiahao Geng · Fujin Deng · Qiang Yu · Yaqian Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
大功率IGBT模块的温度场分布对于电力电子系统的可靠性分析与热设计至关重要，但难以快速获取。本文提出了一种基于动态模态分解（DMD）与深度学习的IGBT模块温度场预测混合模型，旨在实现对IGBT内部温度分布的快速、高精度预测。
解读: 该技术直接服务于阳光电源核心产品线（光伏逆变器、储能PCS及风电变流器）的可靠性提升。IGBT作为上述产品的核心功率器件，其热管理直接决定了设备在极端工况下的寿命与功率密度。通过引入DMD与深度学习的混合预测模型，研发团队可实现对IGBT结温的实时、高精度监测，从而优化散热设计，提升产品在高温、高负...
绝缘栅双极型晶体管
IGBT）模块的失效物理、状态监测与预测：综述
Hyunseok Oh · Bongtae Han · Patrick McCluskey · Changwoon Han 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年5月
随着可再生能源、电动汽车及工业设备对功率控制需求的增长，IGBT模块市场迅速扩大。然而，在安全关键应用中，其可靠性仍是核心挑战。本文综述了IGBT模块的失效物理机制、状态监测技术及寿命预测方法，旨在提升功率变换系统的可靠性与安全性。
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。该文探讨的失效物理与状态监测技术，对提升公司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多物理场耦合仿真与在线监测算法集成至iSolarCloud平台，实现对组串式逆变器及PowerTitan储能系统的功率模块...
基于拐点更新I-V特性的IGBT结温在线精确估计
Accurate Online Junction Temperature Estimation of IGBT Using Inflection Point Based Updated I–V Characteristics
Abhinav Arya · Abhishek Chanekar · Pratik Deshmukh · Amit Verma 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
IGBT结温（Tj）的精确估计对电力电子变换器的可靠运行至关重要。本文利用高集电极电流下的导通压降（Vce）作为温度敏感电参数（TSEP），提出了一种基于I-V特性拐点更新的实时结温估计方法，旨在解决器件老化及工况变化对温度监测精度的影响。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。在组串式和集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器以及风电变流器中，IGBT作为核心功率器件，其结温直接决定了系统的寿命与过载能力。通过引入基于拐点的实时结温监测算法，iSolarCloud智能运维平台可实现更精准的器件健康状态（...
具有闭环 di/dt 和 dv/dt 控制的有源电流源IGBT栅极驱动
Active Current Source IGBT Gate Drive With Closed-Loop di/dt and dv/dt Control
Lu Shu · Junming Zhang · Fangzheng Peng · Zhiqian Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年5月
本文提出了一种基于压控电流源（VCCS）反馈控制策略的高功率IGBT有源电流源驱动（ACSD）方法。与传统的电压源驱动不同，该方法通过提供恒定的驱动电流来充放电IGBT栅极。通过较大的驱动电流，实现了更高的开关速度和更低的开关损耗，同时通过闭环控制有效抑制了电压和电流的变化率（dv/dt和di/dt）。
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PowerTitan储能系统及大功率组串式逆变器中，IGBT的开关损耗与电磁干扰（EMI）的平衡是提升功率密度的关键。该ACSD驱动方案能够通过闭环控制精确调节开关过程，在不牺牲EMI性能的前提下显著降低开关损耗，从而提升整机效率。建议研发团队在下一...
考虑温度波动的IGBT键合线成本效益预测方法
Cost-Effective Prognostics of IGBT Bond Wires With Consideration of Temperature Swing
Keting Hu · Zhigang Liu · He Du · Lorenzo Ceccarelli 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年7月
本文提出了一种针对IGBT键合线失效的成本效益预测方法。基于断裂力学理论建立了键合线剥离的状态方程，并充分考虑了温度波动的非均匀分布。该模型能够有效预测键合线裂纹扩展过程，为电力电子器件的寿命管理提供低成本的评估手段。
解读: IGBT是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器以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失效模式之一。该研究提出的基于断裂力学和温度波动的预测模型，可直接应用于iSolarCloud智能运维平台，通过实时监测运行数据实现对核心功率模块...
一种基于开通栅极电压过冲的IGBT模块键合线故障检测新方法
A Novel Bond Wire Fault Detection Method for IGBT Modules Based on Turn-on Gate Voltage Overshoot
Yanyong Yang · Pinjia Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
键合线脱落是IGBT模块常见的失效模式。本文提出了一种基于IGBT开通栅极电压过冲的键合线故障检测新方法。研究发现，键合线脱落程度会改变栅极电荷回路的杂散电感，进而显著影响开通栅极电压的过冲特性，该方法可有效用于功率模块的健康状态监测。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线至关重要。作为光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统的核心功率器件，IGBT的可靠性直接决定了设备的寿命与运维成本。通过监测栅极电压过冲实现键合线故障的早期预警，可集成至iSolarCloud智能运维平台，实现从“事后维修”向“预测性维护”的转型。...
基于关断电压与卷积神经网络的IGBT模块结温监测方法
A Junction Temperature Monitoring Method for IGBT Modules Based on Turn-Off Voltage With Convolutional Neural Networks
Huimin Wang · Zhiliang Xu · Xinglai Ge · Yongkang Liao 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
结温监测（JTM）对IGBT模块的可靠性评估和健康管理至关重要。针对现有方法在负载电流依赖性方面存在精度不足的问题，本文提出了一种基于关断电压特征与卷积神经网络（CNN）的结温监测方法，有效提升了复杂工况下结温估计的准确性与鲁棒性。
解读: 结温监测是提升阳光电源核心产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）可靠性的关键技术。IGBT作为功率变换的核心器件，其热应力直接影响设备寿命。该方法利用CNN处理关断电压波形，能够摆脱传统方法对负载电流的强依赖，实现更精准的实时热状态感知。建议在iSolarCloud智能运维平台中集成此...
用于船舶推进直驱多相永磁同步电机的混合SiC-Si牵引逆变器控制策略
Control Strategy of a Hybrid SiC-Si Traction Inverter for Direct-Drive Multiphase PMSMs in Marine Propulsion
Shusen Ni · Chi Li · Zedong Zheng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文提出了一种专为船舶推进设计的混合桥臂逆变器结构，集成了SiC-MOS和Si-IGBT器件。该方案通过提高SiC-MOS的开关频率以增强转矩控制性能，同时通过降低Si-IGBT的开关频率来最小化推进系统的损耗。
解读: 该研究采用的SiC与Si混合封装技术，对于阳光电源在提升大功率光伏逆变器及储能变流器（PCS）的效率与成本平衡方面具有参考价值。在PowerTitan等大型储能系统或集中式光伏逆变器中，通过混合使用宽禁带半导体与传统IGBT，可在不显著增加成本的前提下，优化系统损耗并提升功率密度。建议研发团队关注该...
基于SVPWM的永磁同步电机驱动小直流母线电容串联IGBT斩波策略
Series IGBT Chopping Strategy Based on SVPWM for PMSM Drives With Small DC-Link Capacitance
Xinmin Li · Hang Gao · Wei Chen · Tingna Shi 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文针对直流母线电容较小且直流侧串联IGBT的永磁同步电机驱动系统，提出了一种基于SVPWM的串联IGBT斩波策略。通过分析SVPWM的最大输出能力，明确了系统在小直流母线电容条件下的最小直流电压约束，有效提升了驱动系统的运行性能。
解读: 该技术主要针对电机驱动领域，虽然阳光电源的核心业务侧重于光伏逆变器和储能变流器（PCS），但该研究中关于“小直流母线电容”下的控制策略及“串联IGBT斩波”技术，对提升阳光电源储能PCS及风电变流器在极端工况下的功率密度和可靠性具有参考价值。特别是在减小直流侧电容体积、降低系统成本以及优化高压环境下...
吸湿对IGBT模块功率循环能力的影响
Influence of Moisture Absorption on Power Cycling Capability of IGBT Modules
Qingtong He · Yuxing Yan · Erping Deng · Luhong Xie 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
功率循环测试（PCT）是评估电力电子封装可靠性的关键手段。本文以EasyPACK封装的Si-IGBT模块为研究对象，探讨了湿热应力对器件可靠性的影响。研究发现，在温湿度耦合环境下，器件在约60小时后达到吸湿饱和状态，该研究揭示了环境湿度对功率模块寿命评估的重要影响。
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储能系统及风电变流器）中功率模块的长期可靠性。在户外严苛环境下，逆变器和PCS内部的IGBT模块长期承受温湿度应力，吸湿效应可能加速封装老化及失效。建议研发团队在进行功率循环寿命预测时，将环境湿度作为关键变量纳入多物理场仿真模型，...
基于隧道磁阻
TMR）的IGBT模块短路与过流保护
Shuai Shao · Naipeng Yu · Xiaopeng Xu · Jianmin Bai 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
本文提出了一种利用隧道磁阻（TMR）传感器进行IGBT短路与过流保护的新方法。通过惠斯通电桥电路测量磁通密度，实现电流的精确检测。研究设计了一种环形TMR电流传感器用于IGBT电流监测，并将其与参考值进行比较以实现快速故障保护。
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储能系统及风电变流器）具有极高的应用价值。IGBT作为功率变换的核心器件，其短路保护速度直接决定了系统的可靠性。传统的去饱和检测法在极端工况下存在响应延迟，而基于TMR的电流传感方案具备高带宽、非接触式测量及抗电磁干扰能力...
通过改善有源边缘散热优化压接式IGBT的短路能力
Short-Circuit Capability Optimization of Press-Pack IGBT by Improving Active Edge Heat Dissipation
Yue Yu · Hui Li · Ran Yao · Francesco Iannuzzo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
压接式IGBT（PP-IGBT）广泛应用于VSC-HVDC换流器。针对压接封装引起的瞬态过应力导致的器件失效问题，本文提出了一种优化短路能力的方法，通过改善有源边缘的散热性能，提升PP-IGBT的短路鲁棒性与可靠性。
解读: 该研究针对压接式IGBT的散热与短路鲁棒性优化，对阳光电源的高压大功率产品线具有重要参考价值。特别是在集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）中，高功率密度模块的散热设计是提升系统可靠性的核心。通过优化有源边缘散热，可有效降低器件在极端工况下的热应力，延长设备寿命。建议研发团队关...
直流与开关功率循环下IGBT功率模块热应力分析比较
Thermal Stress Analysis Comparison in IGBT Power Modules between DC and Switching Power Cycling
Zoubir Khatir · Richard Lallemand · Ali Ibrahim · Damien Ingrosso · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
本文旨在揭示直流与开关模式在功率循环测试结果中的差异。研究重点在于IGBT功率模块中产生的热应力，特别是键合线接触点和互连结构的退化。研究发现，在相同的结温波动（ΔTJ）测试条件下，直流模式下所需的更高负载电流会导致不同的失效机理。
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储能系统）中IGBT模块的寿命评估与可靠性设计。在实际工况中，逆变器处于复杂的开关状态，而传统的直流测试往往无法完全模拟真实热应力。建议研发团队在进行功率模块选型及可靠性验证时，引入基于开关模式的功率循环测试方法，以更精准...
一种针对单IGBT开路故障的电力电子变压器在线故障定位与容错控制策略
A Simple Online Fault Location and Tolerant Control Strategy for Power Electronic Transformers With a Single IGBT Open-Circuit Fault
Yuanhui Chen · Jinwei He · Yiwei Pan · Rufeng Liu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
电力电子变压器（PET）因包含大量功率模块和多级转换环节，故障率较高。IGBT故障的复杂影响及各级间的强耦合性，使得传统单级变换器的故障定位方法难以适用。本文提出了一种针对PET中单IGBT开路故障的在线定位与容错控制策略，有效提升了系统的可靠性。
解读: 该研究对于阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）具有重要参考价值。随着阳光电源产品向高功率密度和多级拓扑演进，模块化程度不断提升，IGBT的可靠性直接影响系统寿命。该文提出的在线故障定位与容错控制策略，可优化阳光电源iSolarCloud平台的故障预警...
一种基于改进开关方法的混合模块化多电平变换器IGBT开路故障诊断策略
An Improved Switching Method-Based Diagnostic Strategy for IGBT Open-Circuit Faults in Hybrid Modular Multilevel Converters
Hong Wu · Yue Wang · Yi Liu · Yonghui Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
混合模块化多电平变换器（HMMC）因具备直流故障穿越能力而备受关注。然而，针对其IGBT开路故障（OCF）的诊断研究尚属空白，这威胁了系统的可靠性。本文提出了一种基于改进开关方法的诊断策略，有效填补了该领域的研究空白，提升了HMMC系统的运行可靠性。
解读: 随着阳光电源在大型地面电站及高压直流输电领域业务的扩展，多电平拓扑的应用日益广泛。HMMC技术在直流故障穿越方面的优势，对提升大型储能系统（如PowerTitan系列）及高压并网逆变器的安全性至关重要。本文提出的IGBT开路故障诊断策略，能够显著提升系统在极端工况下的自我保护能力，减少非计划停机。建...
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