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SiC MOSFET开关运行中栅极氧化层退化研究
Investigation on Gate Oxide Degradation of SiC MOSFET in Switching Operation
Yumeng Cai · Peng Sun · Cong Chen · Yuankui Zhang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
本文研究了SiC MOSFET在开关运行过程中的栅极氧化层退化问题。通过搭建Buck变换器，重点分析了动态漏源电压（VDS）和负载电流（IL）对栅极氧化层可靠性的影响，旨在建立有效的SiC器件栅极可靠性评估方法，为高压功率器件的应用提供理论支撑。
解读: SiC MOSFET是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩提升功率密度与效率的核心器件。栅极氧化层可靠性直接关系到产品在复杂工况下的长期寿命。本文提出的动态应力评估方法对于阳光电源在器件选型、驱动电路优化以及功率模块的寿命预测具有重要指导意义。建议研发团队将此研究成果应...
基于电流分布函数的双凸极电磁电机励磁故障容错控制策略
Fault-Tolerant Control Strategy for Doubly Salient Electromagnetic Machine Based on Current Profile Function Under Loss of Excitation
Lei Xiong · Hongjuan Ge · Bo Zhou · Haizhen Xu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
双凸极电磁电机（DSEM）在电动汽车和航空领域应用广泛，其可靠性至关重要。本文针对DSEM励磁故障，提出了一种基于电流分布函数的容错控制策略，有效提升了电机在故障状态下的运行可靠性。
解读: 该研究聚焦于电机驱动系统的故障容错控制，与阳光电源的电动汽车充电桩及相关电力电子驱动技术具有技术同源性。虽然阳光电源目前主营业务侧重于光伏逆变器和储能PCS，但该容错控制算法对于提升电力电子变换器在极端工况下的鲁棒性具有参考价值。建议研发团队关注此类基于电流特征的故障诊断与容错控制方法，将其应用于充...
训练集再利用：一种基于相似样本的电力系统主导失稳模式识别物理可信框架
Reapplication of Training Set: A Physically Reliable Framework for Power Systems Dominant Instability Mode Identification Using Similar Samples
Yutian Lan · Shanyang Wei · Wei Yao · Yurun Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月 · Vol.41
本文提出一种物理可信的主导失稳模式（DIM）识别框架，通过增强模型噪声鲁棒性与相似样本聚类能力，并结合两阶段可解释算法（固定半径KNN+知识嵌入Fréchet距离），提升预测准确性与物理可靠性。在36节点和2131节点系统验证有效。
解读: 该框架可增强阳光电源iSolarCloud智能运维平台对大型光储电站并网稳定性的实时判别能力，尤其适用于PowerTitan、ST系列PCS在构网型（GFM）运行下的暂态失稳预警。建议将Stage-2物理判据模块嵌入iSolarCloud故障根因分析引擎，提升对弱电网/高比例新能源场景下电压/频率耦...
一种具有故障后至少2/3电平能力的容错高增益多电平逆变器拓扑
Open-Circuit Fault-Tolerant High-Gain Multilevel Inverter Topology With Minimum of 2/3 Level in Postfault Condition
Marif Daula Siddique · Mehdi Seyedmahmoudian · Saad Mekhilef · Alex Stojcevski · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
针对多电平逆变器因器件数量多导致的可靠性问题，本文提出了一种基于开关电容的新型单源高增益变换器。该拓扑具备开路故障容错能力，在发生故障后仍能维持至少2/3的电平输出，有效提升了系统的运行可靠性。
解读: 该研究提出的高增益多电平拓扑及容错机制，对阳光电源的组串式逆变器及集中式逆变器产品线具有重要参考价值。随着光伏系统向高电压、高效率方向发展，多电平拓扑的应用日益广泛，但器件数量增加带来的可靠性挑战显著。该技术通过冗余设计实现故障后的降额运行，可提升逆变器在极端工况下的可用性，减少运维成本。建议研发团...
交错式与传统模块化多电平变换器在电力传输与分配中的比较分析与优化设计
Comparative Analysis and Optimal Design of Interleaved Versus Classical Modular Multilevel Converters in Power Transmission and Distribution
Hui Hwang Goh · Hengfu Zhu · Wei Dai · Hui Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年5月
具有交错半桥子模块的模块化多电平变换器（ISM-MMC）因具备扩展电流能力与提升电能质量的优势，有望成为新型电力传输与分配装置。然而，其应用受成本、效率与可靠性等多重因素制约，当前尚缺乏对ISM-MMC经济性与可靠性的量化评估方法，且与传统MMC的拓扑选型及参数设计仍具挑战。本文提出一种融合成本、效率与可靠性的ISM-MMC综合设计方法，并建立参数优化模型，实现两类拓扑间的选型指导。通过合理配置器件额定值与交错模组数，可在性能与经济性间取得平衡。仿真表明，ISM-MMC适用于大电流场景，最优交错...
解读: 该ISM-MMC综合设计方法对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的成本-效率-可靠性量化评估模型可直接指导大电流储能场景下的拓扑选型，特别是在MW级储能系统中，通过2-3组交错模组配置可有效降低电流应力并提升电能质量。该方法与阳光电源现有SiC器件...
训练集再应用:基于相似样本的电力系统主导失稳模式识别物理可靠框架
Reapplication of Training Set: A Physically Reliable Framework for Power Systems Dominant Instability Mode Identification Using Similar Samples
Yutian Lan · Shanyang Wei · Wei Yao · Yurun Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月
准确且在物理上可靠地识别主导不稳定模式（DIM）对于确保电力系统的安全稳定运行至关重要。数据驱动模型，尤其是深度学习（DL），在应对这一挑战方面取得了显著进展。然而，深度学习的“黑箱”特性限制了其可解释性，导致结果不可靠，这与电力系统严格的可靠性要求相冲突。为解决这一问题，本文提出了一种新颖的 DIM 识别框架，通过重新应用训练集样本提高识别的准确性和可靠性。首先，提出了一种训练方法，以增强 DIM 模型的抗噪声能力和对相似样本的聚类能力，实现高精度的 DIM 识别。此外，还开发了一种两阶段可解...
解读: 该失稳模式识别技术可应用于阳光电源智慧能源管理系统的稳定性监控。通过数据驱动的失稳模式识别,及时发现光伏并网系统和储能系统的潜在失稳风险,优化控制策略,提升大规模新能源并网的稳定性,为电网安全运行提供预警支持。...
基于DHTOL测试研究GaN HEMT在重复漏源电压振荡下的开关可靠性
A DHTOL Test-Based Methodology to Investigate the Switching Reliability of GaN HEMTs Under Repeated Drain Voltage Ringing
Muhammed Ajmal C N · Bhanu Teja Vankayalapati · Sandeep R. Bahl · Fei Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
动态高温工作寿命（DHTOL）测试是验证功率器件在实际系统运行模式下可靠性的关键手段。本文提出了一种基于DHTOL的测试方法，专门用于研究氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT）在存在大漏源电压振荡应用场景下的开关可靠性，为宽禁带器件的寿命评估提供了新思路。
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高功率密度要求的提升，GaN器件的应用日益广泛。该文提出的DHTOL测试方法对于评估GaN器件在复杂开关瞬态下的长期可靠性具有重要参考价值。建议研发团队在引入GaN功率模块时，参考此方法建立针对性的动态应力测试标准，以规避高频开关引起的电压振荡导致的失...
考虑双重热循环的直驱永磁风力发电机变流器组件级可靠性评估及参数敏感性分析
Component-Level Reliability Assessment of a Direct-Drive PMSG Wind Power Converter Considering Two Terms of Thermal Cycles and the Parameter Sensitivity Analysis
Shuaichen Ye · Dao Zhou · Xiaoxian Yao · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
本文研究了2MW直驱永磁同步发电机全功率变流器的故障率及年度寿命损耗。重点评估了功率模块在不同热循环周期下的可靠性，并通过参数敏感性分析，揭示了影响变流器长期运行稳定性的关键因素，为风电变流器的设计优化与寿命预测提供了理论依据。
解读: 该研究直接契合阳光电源风电变流器业务的核心痛点。通过对功率模块热循环与可靠性的深入分析，阳光电源可优化变流器的热管理设计与功率器件选型，提升产品在复杂风场环境下的全生命周期可靠性。建议将该可靠性评估模型集成至iSolarCloud平台，实现风电变流器运行状态的实时监测与剩余寿命预测（RUL），从而降...
基于可靠性评分基准与电阻损耗分布的电机驱动系统开路故障诊断方法
Reliability Score Benchmarking and Resistive Loss Profile-Based Open-Circuit Fault Diagnosis Approach for Motor Drive System
Ali Arsalan · Behnaz Papari · Laxman Timilsina · Grace Muriithi 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
近年来，数据驱动方法在逆变器驱动系统的开路故障（OCF）诊断中表现出潜力。然而，现有研究多仅以分类准确率评估可靠性，忽略了计算延迟和数据传输延迟等关键实时因素。本文提出了一种结合可靠性评分基准与电阻损耗分布的诊断方法，旨在提升故障诊断的实时性与准确性。
解读: 该研究提出的实时故障诊断方法对阳光电源的核心产品线具有重要参考价值。首先，在光伏逆变器（组串式及集中式）中，功率模块的开路故障诊断直接影响电站的运维效率与iSolarCloud的预警精度。其次，对于储能系统（PowerTitan/PowerStack）中的PCS模块，该方法通过引入计算延迟评估，有助...
推进电力电子可靠性：组件、系统与智能运行特刊客座社论
Guest Editorial Special Section on Advancing Power Electronics Reliability: Components, Systems, and Intelligent Operation
Huai Wang · Jingxin Hu · Rik W. de Doncker · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文作为IEEE电力电子汇刊特刊的客座社论，探讨了电力电子系统在组件、系统架构及智能运维层面的可靠性挑战。重点关注功率器件的老化机理、多物理场耦合仿真、系统级可靠性评估以及基于智能算法的故障诊断与预测性维护技术，旨在提升电力电子装备在复杂工况下的长期运行稳定性。
解读: 可靠性是阳光电源的核心竞争力。该文章探讨的功率模块老化机理与故障诊断技术，直接关系到组串式/集中式逆变器及PowerTitan储能系统的全生命周期运维。建议研发团队将文中提到的多物理场耦合仿真技术应用于逆变器功率模块的热设计优化，并结合iSolarCloud平台，利用AI驱动的故障诊断算法，实现从‘...
电力电子可靠性提升特刊导言：组件、系统与智能运维
Guest Editorial Special Section on Advancing Power Electronics Reliability: Components, Systems, and Intelligent Operation
Huai Wang · Jingxin Hu · Rik W. de Doncker · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
本文作为IEEE电力电子汇刊特刊导言，探讨了电力电子系统在组件级、系统级及智能运维层面的可靠性提升策略。重点关注功率器件老化机制、多物理场耦合仿真、系统级故障预测与健康管理（PHM），旨在通过先进的监测与诊断技术，延长光伏、储能及变流设备的全生命周期运行寿命。
解读: 可靠性是阳光电源核心竞争力，该文章探讨的功率模块老化与智能运维技术，对公司产品至关重要。1. 逆变器与PCS：文章提到的多物理场耦合与寿命预测模型，可优化组串式逆变器（如SG系列）及储能变流器（如PowerTitan）的散热设计与过载策略；2. 智能运维：文章中的故障诊断技术可深度集成至iSolar...
电力电子可靠性提升特刊导言：组件、系统与智能运维
Guest Editorial Special Section on Advancing Power Electronics Reliability: Components, Systems, and Intelligent Operation
Huai Wang · Jingxin Hu · Rik W. de Doncker · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文作为IEEE电力电子汇刊特刊导言，探讨了电力电子系统在组件级、系统级及智能运维层面的可靠性提升策略。重点关注功率器件老化机理、多物理场耦合建模、系统级寿命预测以及基于数据驱动的智能故障诊断技术，旨在提升电力电子装备在复杂工况下的长期运行稳定性。
解读: 可靠性是阳光电源核心竞争力，该文献的研究方向与公司产品线高度契合。在组串式逆变器和PowerTitan储能系统中，功率模块（IGBT/SiC）的热管理与寿命预测是提升产品全生命周期价值的关键。建议将文中提到的多物理场耦合建模与故障诊断技术集成至iSolarCloud平台，实现对电站侧设备运行状态的实...
利用伪参考函数的新型单载波无传感器PWM方法提升PUC变换器的可靠性与性能
Reliability and Performance Improvement of PUC Converter Using a New Single-Carrier Sensor-Less PWM Method With Pseudo Reference Functions
Mostafa Abarzadeh · Saeed Peyghami · Kamal Al-Haddad · Nathan Weise 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
本文针对封装U单元（PUC）变换器提出了一种新型单载波无传感器脉宽调制（PWM）方法。该方法通过引入伪参考函数，在简化控制逻辑的同时，有效抑制了直流侧电容电压纹波，显著提升了变换器的运行性能与系统可靠性。
解读: PUC（Packed U-Cell）变换器作为一种多电平拓扑，在提升功率密度和降低谐波方面具有潜力。阳光电源在组串式逆变器和储能PCS领域持续追求高效率与高可靠性，该研究提出的无传感器PWM控制策略可减少电压传感器数量，降低硬件成本并提升系统鲁棒性。建议研发团队关注该拓扑在户用光伏或小型储能PCS中...
面向低复杂度建模的电力系统可靠性约束经济调度极限状态函数定义与识别
Definition and Identification of Limit State Function for Low Complexity Modeling of Power System Reliability-Constrained Economic Dispatch
Mingfeng Yu · Bo Hu · Changzheng Shao · Dongxu Chang 等8人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月 · Vol.41
本文提出极限状态函数以界定电力系统可靠/不可靠边界，并基于“最优中最劣”原则筛选极限系统状态（LSS），将可靠性约束简化为LSS无切负荷条件，显著降低含新能源不确定性与元件故障的经济调度建模复杂度。
解读: 该研究对阳光电源iSolarCloud智能运维平台及PowerTitan大型储能系统的可靠性协同调度具有重要参考价值。其LSS筛选方法可嵌入ST系列PCS的实时功率分配策略中，提升风光储联合电站应对N-1故障与光伏出力波动的鲁棒性；建议在PowerStack构网型储能系统中集成该极限状态约束模块，强...
射频应力下SiC衬底AlGaN/GaN HEMT的可靠性评估
Reliability Assessment Of AlGaN/GaN HEMTs on the SiC Substrate Under the RF Stress
Niemat Moultif · Olivier Latry · Eric Joubert · Mohamed Ndiaye 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
本文研究了射频（RF）应力下AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）的可靠性。测试表明，尽管老化后栅极接触保持稳定，但器件的射频性能和直流参数出现退化。研究指出，这种退化主要源于热电子效应导致的栅源或栅漏区域体陷阱增加。
解读: 随着阳光电源在光伏逆变器和储能PCS领域对高功率密度和高效率的追求，宽禁带半导体（如GaN和SiC）的应用日益广泛。虽然本文聚焦于射频应力，但其揭示的热电子效应和体陷阱退化机制对功率器件的长期可靠性评估具有重要参考价值。建议研发团队在下一代高频组串式逆变器或小型化储能模块设计中，参考该研究的失效机理...
基于立体数字图像相关法的功率模块原位全场变形表征及有限元模型校准
In Situ Full-Field Deformation Characterization of Power Module and FEA Model Calibration Based on Stereo Digital Image Methodology
Peng Sun · Yuxi Liang · Liang Wang · Yulei Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
随着电动汽车的发展，功率模块的可靠性至关重要。传统的功率循环测试耗时且繁琐。本文提出利用立体数字图像相关法（Stereo-DIC）对功率模块进行原位全场变形表征，并以此校准有限元分析（FEA）模型，旨在更高效、准确地评估功率模块在实际应用中的可靠性。
解读: 该研究对阳光电源的核心业务具有极高价值。功率模块是光伏逆变器、储能变流器（PCS）及电动汽车充电桩的核心组件，其热机械可靠性直接决定了产品的寿命。通过Stereo-DIC技术校准FEA模型，可显著提升阳光电源在研发阶段对功率模块热疲劳、封装应力及失效机理的仿真精度，从而优化产品设计，减少冗长的功率循...
用于超高电流和热性能功率IGBT的压接式封装
The Press Pack Packaging for Power IGBTs With Extremely High Current and Thermal Performance
Erping Deng · Hongyu Sun · Yuan Sun · Lixin Wu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
本文提出了一种用于功率IGBT的压接式封装技术，旨在满足高压直流（HVDC）系统对功率密度和可靠性的严苛要求。文中设计了一种新型D型压接式IGBT结构，结合了P型和S型封装的优势，显著提升了电流承载能力与运行可靠性。
解读: 该技术对于阳光电源的大功率集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。HVDC级的高可靠性压接式IGBT封装技术，能够显著提升大功率变流模块的散热效率与抗热疲劳能力，从而延长设备在极端环境下的使用寿命。建议研发团队关注该D型结构在提升功率密度方面的潜力，将其作为未来...
SAC基焊点在热循环下的微观结构演化：焊膏合金、焊膏体积及表面处理的影响
Microstructural Evolution of SAC-Based Solder Joints Exposed to Thermal Cycling: Effect of Paste Alloy, Paste Volume, and Surface Finish
Abdallah Alakayleh · Sa'd Hamasha · Saddam Daradkeh · Sufyan Tahat 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年7月 · Vol.16
本文研究了SAC305、SAC-Bi和SAC-Bi-Sb焊膏在-40°C~125°C热循环下的焊点可靠性，发现Bi掺杂提升寿命，ENIG表面处理优于OSP，较高焊膏体积可抑制Ag3Sn粗化并减薄IMC层，但SAC-Bi-Sb在高体积下易产生大孔洞。
解读: 该研究对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具有直接指导意义。焊点微观演化直接影响IGBT/SiC功率模块在宽温域（如-30°C~60°C户外工况）下的热疲劳寿命。建议在下一代高功率密度产品中优先采用Bi改性无铅焊料+ENIG工艺，并优化焊膏印刷体积...
SiC和CoolMOS功率MOSFET中双极型闩锁效应的紧凑型电热可靠性建模与实验表征
Compact Electrothermal Reliability Modeling and Experimental Characterization of Bipolar Latchup in SiC and CoolMOS Power MOSFETs
Roozbeh Bonyadi · Olayiwola Alatise · Saeed Jahdi · Ji Hu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年12月
本文提出并验证了一种用于寄生BJT闩锁效应的紧凑型动态全耦合电热模型。该模型有助于提升商用功率器件的可靠性。BJT闩锁可由体二极管反向恢复硬换流（高dV/dt）或非钳位电感开关（UIS）下的雪崩导通触发。
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）至关重要。随着公司产品向高功率密度和高开关频率演进，SiC器件的应用日益广泛，其在高dV/dt工况下的闩锁风险是影响系统可靠性的关键瓶颈。该电热耦合模型可集成至研发流程中，用于优化逆变器及PCS的驱动电路设计与保...
电池储能系统的优化配置以提高弱电网的系统可靠性及电压和频率稳定性
Optimal allocation of battery energy storage systems to improve system reliability and voltage and frequency stability in weak grids
Dong Zhang · Gm M. Shafiullah · Choton K.Das · Kok Wai Wong · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
摘要 近年来，太阳能和风能等可再生能源在电力网络中的集成显著增加。然而，这些能源本质上具有波动性和间歇性，给电网的稳定性和可靠性维持带来了挑战。应对这些挑战的一个有前景的解决方案是战略性地部署电池储能系统（Battery Energy Storage Systems, BESS）。BESS能够在需要时快速对电网进行充放电，从而支持改善系统的电压和频率稳定性，并提高系统可靠性。为了充分挖掘BESS在电力系统中的优势，确定其最优配置至关重要。因此，本文提出了一种在弱电网中优化配置BESS的技术，旨在...
解读: 该研究针对弱电网中储能系统优化配置的方法,对阳光电源ST系列PCS和PowerTitan储能解决方案具有重要应用价值。论文提出的自适应灰狼优化算法可为阳光电源储能系统的容量规划和选址提供理论支撑,特别是在高比例新能源接入场景下。结合阳光电源GFM/GFL控制技术和VSG虚拟同步机功能,可进一步提升弱...
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