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卡尔曼滤波在IGBT功率模块结温估计中的应用
Application of Kalman Filter to Estimate Junction Temperature in IGBT Power Modules
Mohd. Amir Eleffendi · C. Mark Johnson · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年2月
实时结温监测对电力电子变换器的健康管理至关重要。传统的固定热模型难以补偿老化导致的散热路径退化及冷却条件变化。本文提出利用卡尔曼滤波技术，结合热敏电参数，实现对IGBT功率模块瞬时结温的精确估计，从而保障功率半导体在复杂工况下的安全运行。
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，精确的结温估计能有效提升IGBT模块的可靠性，实现更精准的降额控制，从而延长设备寿命。建议研发团队将该算法集成至iSolarCloud智能运...
智能功率模块中的选择性栅极驱动
Selective Gate Driving in Intelligent Power Modules
Julio Brandelero · Jeffrey Ewanchuk · Stefan Mollov · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
由于功率半导体芯片制造的限制，高功率模块通常通过多个芯片并联以满足电流需求。尽管现代IGBT模块设计上实现了较好的电流均衡，但由于参数差异，仍存在不平衡问题。本文提出了一种选择性栅极驱动技术，旨在优化并联芯片间的电流分配，提升功率模块的整体性能与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器）具有重要价值。在高功率密度设计中，IGBT并联均流直接影响模块的温升与寿命。通过引入选择性栅极驱动技术，公司可进一步优化大功率PCS及逆变器中功率模块的并联均流控制，降低因电流不平衡导致的局部过热风险，从而提升产...
用于功率器件模块可靠性研究的先进加速功率循环测试
Advanced Accelerated Power Cycling Test for Reliability Investigation of Power Device Modules
Ui-Min Choi · Soeren Joergensen · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
本文提出了一种针对IGBT模块的先进加速功率循环测试装置与方法。该方法能够在更接近实际电气运行工况下进行测试，并实现对被测IGBT模块的在线老化监测，为评估功率器件在复杂工况下的寿命提供了更精确的实验手段。
解读: 功率器件（如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组件。该研究提出的在线老化监测与加速寿命测试方法，可直接应用于阳光电源的可靠性实验室，提升对核心功率模块在极端工况下的寿命预测精度。建议将此测试方法集成至iSolarClo...
在高压IGBT特性测试中避免开关损耗低估的脉宽设置研究
Proper Pulsewidth Setting to Avoid Underestimated Switching Loss in HV-IGBT Characterization
Kun Tan · Lee Coulbeck · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
本文探讨了双脉冲测试中脉冲宽度设置对高压IGBT模块开关特性测试的影响。研究指出，不当的脉宽设置会导致开关损耗评估偏低，进而影响功率变换器的设计，特别是热管理系统的准确性。文章分析了首个导通脉宽对测试结果的影响机制。
解读: 该研究直接关系到阳光电源核心产品（如集中式/组串式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器）中高压IGBT模块的选型与设计。准确的开关损耗评估是优化逆变器效率及热设计（散热器选型、结温预测）的关键。建议研发团队在进行功率模块性能评估及可靠性验证时，严格遵循文中关于双脉冲测试脉...
基于峰值栅极电流的IGBT结温测量
IGBT Junction Temperature Measurement via Peak Gate Current
Nick Baker · Stig Munk-Nielsen · Francesco Iannuzzo · Marco Liserre · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年5月
本文提出了一种用于MOS门控功率半导体器件结温测量的电气方法。该方法通过检测IGBT或MOSFET在导通期间外部栅极电阻上的峰值电压来实现。该电压与峰值栅极电流成正比，并因栅极驱动回路中与温度相关的参数波动而随温度变化。
解读: 结温监测是提升阳光电源逆变器及储能PCS可靠性的核心技术。该方法无需额外传感器，通过监测栅极驱动回路即可实现实时结温感知，极大地降低了硬件成本。对于PowerTitan等大型储能系统及组串式逆变器，该技术可精准评估功率模块在极端工况下的热应力，从而优化热管理策略，延长IGBT使用寿命。建议研发团队将...
基于FPGA的模块化多电平变换器实时器件级瞬态电热模型
Real-Time Device-Level Transient Electrothermal Model for Modular Multilevel Converter on FPGA
Zhuoxuan Shen · Venkata Dinavahi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年9月
针对模块化多电平变换器（MMC）子模块数量多、实时仿真计算压力大的难题，本文提出一种基于数据手册的器件级瞬态电热模型。该方法在FPGA上实现了MMC的实时仿真，在保证计算速度的同时，兼顾了IGBT模块的详细电热特性，为电力电子系统的精确建模提供了新思路。
解读: 该技术对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着大功率变换器向多电平拓扑演进，在研发阶段通过FPGA实现高精度的电热瞬态仿真，能够显著提升对IGBT模块热应力的评估能力，从而优化散热设计并提高系统可靠性。建议研发团队将其引入到高压大功率变流器的数字孪生...
基于IGBT模块冷却曲线的热网络参数估计
Thermal Network Parameter Estimation Using Cooling Curve of IGBT Module
Xiong Du · Jun Zhang · Shuai Zheng · Heng-Ming Tai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年8月
本文提出了一种利用结温冷却曲线估计IGBT模块热网络参数的方法。通过建立RC参数与结温响应曲线时间常数之间的关系，识别四阶Cauer热网络模型参数。实验测试验证了该方法的有效性。
解读: 该研究对于阳光电源的核心产品（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器）至关重要。IGBT作为功率变换的核心器件，其热管理直接决定了设备的功率密度和寿命。通过精确的热网络参数估计，阳光电源可以在iSolarCloud平台中实现更精准的结温监测与寿命预测，从而优...
基于新型混合交叉连接子模块的中压应用模块化多电平变换器
Novel Hybrid Cross-Connected Submodule-Based MMC for MV Applications
Rajat Shahane · Anshuman Shukla · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
针对中压直流应用中模块化多电平变换器（MMC）存在的子模块数量少、输出电平低以及硅基IGBT限制开关频率导致THD较高的问题，本文提出了一种新型混合交叉连接子模块拓扑，旨在提升输出电压质量并优化系统体积与成本。
解读: 该研究针对中压应用场景，通过改进MMC拓扑结构优化输出性能，对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）演进，该拓扑有助于在不增加额外滤波成本的前提下提升电能质量。建议研发团队关注该混合交叉连接技术在大型...
并网逆变器系统中IGBT模块老化失效模式的分离
Separation of Wear-Out Failure Modes of IGBT Modules in Grid-Connected Inverter Systems
Ui-Min Choi · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年7月
本文提出了一种针对并网逆变器中IGBT模块老化失效模式的分离方法。通过对IGBT模块进行状态监测与失效模式识别，能够实现主动维护计划的制定。此外，根据不同的失效模式，可采取针对性的主动控制策略，从而显著提升电力电子系统的可靠性与可用性。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线（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。IGBT作为功率变换的核心器件，其可靠性直接决定了产品的全生命周期成本。通过失效模式分离技术，阳光电源可在iSolarCloud智能运维平台中集成更精准的健康状态评估算法，...
一种低损耗的IETO-IGBT混合概念
An IETO-IGBT Hybrid Concept With Reduced Losses
Jakob Teichrib · Shweta Tiwari · Ala Qawasmi · Rik W. De Doncker · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
功率电子系统的效率高度依赖于所采用的半导体器件。降低器件损耗不仅能提升投资回报率，还能降低冷却需求并提升功率密度。本文提出了一种用于中压DC-DC变换器的新型功率半导体器件概念，通过集成发射极关断晶闸管（IETO）与IGBT，旨在优化开关损耗与导通损耗的平衡。
解读: 该研究提出的IETO-IGBT混合器件概念对阳光电源的核心产品线具有重要参考价值。在PowerTitan和PowerStack等大功率储能系统以及集中式光伏逆变器中，DC-DC变换级和逆变级的效率直接决定了系统的整体性能与散热成本。若该混合器件能有效降低中压应用下的开关损耗，将有助于进一步提升阳光电...
一种检测IGBT模块湿度驱动退化的概念
A Concept for Detection of Humidity-Driven Degradation of IGBT Modules
Benedikt Kostka · Daniel Herwig · Michael Hanf · Christian Zorn 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
湿度会导致IGBT模块发生退化，表现为漏电流增大或电压阻断能力下降。本文提出了一种原位检测系统，能够实时监测击穿电压的降低和漏电流的增加，从而评估功率模块的退化程度。
解读: IGBT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功率器件。在户外严苛环境下，湿度引起的功率模块退化是导致设备早期失效的关键因素。本文提出的原位检测技术，可集成至iSolarCloud智能运维平台，实现对逆变器和PCS内部功率模块健...
一种用于感应加热应用的新型多频谐振逆变器
A Novel Multiple-Frequency Resonant Inverter for Induction Heating Applications
chuang bi · Hua Lu · Kelin Jia · Jin-gang Hu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
本文提出了一种用于感应加热（IH）的新型多频谐振逆变器。通过采用中心抽头变压器，该拓扑使负载开关频率达到IGBT开关频率的两倍。文章详细描述了该拓扑的结构与工作原理，验证了其输出频率特性。
解读: 该文献研究的感应加热拓扑主要针对工业加热领域，与阳光电源目前的核心业务（光伏逆变器、储能系统、风电变流器）关联度较低。虽然其采用的中心抽头变压器及倍频技术在电力电子变换领域具有一定的拓扑参考价值，但由于感应加热应用场景与阳光电源的电力转换需求差异较大，建议研发团队重点关注其在高频化设计及变压器磁集成...
用于高效率电压源变换器的混合器件主动强迫换流桥
Active-Forced-Commutated Bridge Using Hybrid Devices for High Efficiency Voltage Source Converters
Peng Li · Stephen J. Finney · Derrick Holliday · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年4月
在高功率变换器中，半导体器件的通态特性决定了效率表现。本文提出了一种主动强迫换流（AFC）桥，利用晶闸管与IGBT组成的混合功率器件，作为电压源变换器或复杂多电平变换器的基础模块，旨在提升高功率密度下的转换效率。
解读: 该技术通过混合器件方案优化了高功率变换器的通态损耗，对阳光电源的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。在大功率应用场景下，降低器件损耗可直接提升整机效率并减少散热压力。建议研发团队评估该混合桥路在兆瓦级PCS中的应用潜力，特别是在追求极致效率的集中式逆变器拓扑...
阈值前电压：一种无需自加热的低元件计数温度敏感电参数
Prethreshold Voltage as a Low-Component Count Temperature Sensitive Electrical Parameter Without Self-Heating
Richard Mandeya · Cuili Chen · Volker Pickert · R. T. Naayagi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年4月
本文提出了一种新型温度敏感电参数（TSEP）——阈值前电压，用于测量IGBT结温。相比传统TSEP，该方法无需电流传感器，降低了硬件复杂度和数据处理成本，且在测量过程中避免了自加热效应，为功率器件的实时结温监测提供了低成本、高精度的解决方案。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（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。IGBT作为上述产品的核心功率开关器件，其结温监测直接关系到系统的可靠性与寿命。该方法无需额外传感器，能有效降低硬件成本，且避免了自加热干扰，非常适合集成到iSolarC...
一种用于三相逆变器IGBT开路故障诊断的可迁移数据驱动方法
A Transferrable Data-Driven Method for IGBT Open-Circuit Fault Diagnosis in Three-Phase Inverters
Yang Xia · Yan Xu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
本文提出了一种新型可迁移数据驱动故障诊断方法，旨在解决机器学习模型在不同参数逆变器系统间泛化能力差的问题。该方法通过迁移学习技术，使在单一故障数据库上训练的模型能够准确应用于拓扑相同但参数不同的电力电子转换器系统，提升了故障诊断的鲁棒性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式/集中式光伏逆变器、储能变流器PCS）具有极高的应用价值。目前逆变器在不同功率等级和应用场景下参数差异大，传统故障诊断模型需针对每种机型重新训练，成本高昂。该可迁移诊断方法能显著降低研发与运维成本，提升iSolarCloud智能运维平台在处理复杂工况下的故障定位精...
考虑非恒定应力下键合线退化的大电流IGBT模块寿命预测
Lifetime Prediction of High-Current IGBT Modules Considering Bond Wire Degradation under Non-Constant Stress
Xiaofeng Jiang · Tao Fan · Zhijie Qiu · Dan Zheng 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
随着电力电子系统向更高功率和密度演进，大电流IGBT模块可靠性日益受到关注。现有研究多关注恒定应力下键合线脱落前的退化，忽略了实际应用中常见的非恒定应力条件和多次退化跳变。本文提出一种针对大电流IGBT模块键合线退化的寿命预测方法，利用非恒定应力下的退化跳变趋势而无需大量先验失效数据。方法开发了新型退化估计模型DEM，使退化指标（参考温度下导通电阻RCE0）在非恒定应力下独立于结温和负载电流。改进直流功率循环测试以诱导和验证非恒定应力下的键合线退化，引入非恒定应力退化模型NCSDM捕获不同应力水...
解读: 该IGBT寿命预测研究对阳光电源功率模块可靠性管理有重要参考价值。非恒定应力下键合线退化建模与阳光ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器在实际应用中面临的复杂工况高度吻合。RCE0退化指标与结温和电流解耦的DEM模型可直接应用于阳光PowerTitan储能系统的IGBT模块健康监测。NCSDM捕获的...
离散封装IGBT键合线老化监测的拐点Vce评估方法
Evaluation of Vce at Inflection Point for Monitoring Bond Wire Degradation in Discrete Packaged IGBTs
Arun Singh · Anup Anurag · Sandeep Anand · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年4月
本文提出了一种在线监测IGBT封装内键合线老化状况的新方案。该方法通过检测导通状态下集电极-发射极电压（Vce）在拐点处的变化来识别键合线退化。相比以往依赖精确老化先验知识的方法，该方案在提升监测准确性与实用性方面具有显著优势，为功率器件的寿命预测提供了新思路。
解读: IGBT是阳光电源组串式逆变器、集中式逆变器及储能PCS的核心功率器件。键合线失效是功率模块最常见的故障模式之一。该研究提出的基于Vce拐点监测的方法，无需复杂的额外传感器，极易集成于iSolarCloud智能运维平台中。建议研发团队将其应用于PowerTitan等大型储能系统及高功率密度逆变器的在...
具有共享桥臂的单相变换器及其推广
Single-Phase Converter With Shared Leg and Generalizations
Joao Paulo Ramos Agra Mello · Cursino Brandao Jacobina · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年6月
本文提出了一种具有共享桥臂的单相变换器及其两种推广形式。该基本配置包含三个两电平IGBT桥臂，通过两个注入变压器级联在主电力系统上，其中一个桥臂在变压器间实现共享。文中进一步扩展了该拓扑，使其能够推广至N个桥臂的结构。
解读: 该研究提出的共享桥臂拓扑通过减少功率模块数量优化了系统成本与体积，对阳光电源的户用光伏逆变器及小型储能PCS产品具有一定的参考价值。在追求高功率密度和低成本的户用市场，通过变压器耦合实现桥臂共享的思路可作为降低硬件冗余的备选方案。然而，由于引入了注入变压器，需重点评估其对系统效率、磁性元件体积及电磁...
混合器件并网逆变器的效率提升
Efficiency Improvement of Grid Inverters With Hybrid Devices
Ye Wang · Min Chen · Cheng Yan · Dehong Xu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年8月
本文在三相T型三电平并网逆变器中，采用大电流硅（Si）IGBT与小电流碳化硅（SiC）MOSFET组合的混合开关方案。该方案在保证高效率的同时，有效优化了系统成本。
解读: 该技术对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器产品线具有极高的应用价值。通过在T型三电平拓扑中引入Si/SiC混合开关，可以在不完全替换为昂贵全SiC器件的前提下，显著降低开关损耗，提升整机效率，同时控制物料成本。建议研发团队在下一代高功率密度逆变器设计中评估该方案，特别是在追求极致效率的工商业及地面电...
一种用于准分子激光电源的改进型全固态混合储能脉冲电路
An Improved All-Solid-State Hybrid Energy Storage Pulse Circuit for Excimer Laser Power Supply
Jiayi Chen · Junkang Mao · Zhigang Liu · Xinlei Zhu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
针对半导体光刻等领域对准分子激光电源高功率、高重复频率及高输出电压的需求，本文提出了一种通过延长电压倍增电路中IGBT导通时间来实现的混合储能方法，有效提升了电源的输出性能。
解读: 该文献探讨的脉冲功率变换技术主要应用于高精度工业激光电源，与阳光电源现有的光伏逆变器、储能系统（如PowerTitan/PowerStack）及风电变流器产品线在应用场景上存在较大差异。然而，文中关于IGBT驱动控制及电压倍增电路的优化思路，对于阳光电源在提升电力电子变换器功率密度、优化高压直流侧控...
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