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压接式IGBT器件内部并联芯片电流均流特性的实验研究
Experimental Investigations on Current Sharing Characteristics of Parallel Chips Inside Press-Pack IGBT Devices
Cheng Peng · Xuebao Li · Jiayu Fan · Zhibin Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
压接式IGBT通过并联多个芯片提升功率密度，但杂散电感、温度及机械压力等外部因素导致的电流不平衡限制了功率提升。本文针对多因素耦合带来的解耦难题，对压接式IGBT内部芯片的电流均流特性进行了实验研究。
解读: 压接式IGBT是阳光电源大功率集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）的核心功率器件。电流均流特性直接决定了器件的通流能力、热应力分布及长期运行可靠性。本文的研究方法有助于优化阳光电源在大功率变换器设计中的模块封装布局与驱动电路设计，通过精确控制机械压力与热分布，提升系统功率密度...
集成温度传感器的压接式IGBT最高芯片温度直接监测
Maximum Chip Temperature Direct Monitoring for Press-Pack IGBT Integrating Temperature Sensors
Ziyang Zhang · Lin Liang · Li Wang · Zhiyuan Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
压接式IGBT（PP IGBT）的结温在线监测对于高压电力转换系统的健康管理至关重要。传统方法会破坏封装组件，且难以获取PP IGBT的最高温度。本文提出了一种集成温度传感器的直接监测方法，能够有效获取PP IGBT的最高芯片温度，提升了高压功率器件的运行可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的高压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。PP IGBT常用于高压大功率场景，其热管理直接影响系统的可靠性与寿命。通过集成传感器实现最高结温的直接监测，可优化阳光电源的iSolarCloud智能运维平台中的健康状态（SOH）评估算法，实现更精...
基于分段罗氏线圈的压接式IGBT电流不平衡无损监测方法
A Segmented Rogowski Coils Based Noninvasive Monitoring Method of Current Imbalance in Press Pack IGBTs
Yuanfang Lu · Xiangyu Zhang · Hong Shen · Wuyu Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
压接式IGBT（PP IGBT）在大容量电力电子设备中至关重要。受结构压力和温度等因素影响，其内部并联芯片易产生电流不平衡，现有方法难以检测。本文提出了一种基于分段罗氏线圈的无损监测方法，可有效实现对内部芯片电流分布的实时监测。
解读: 该技术对阳光电源的高压大功率产品线（如集中式光伏逆变器、大型储能系统PowerTitan及风电变流器）具有重要意义。这些产品常采用高压压接式IGBT模块，内部芯片的电流不平衡直接影响器件寿命与系统可靠性。通过引入分段罗氏线圈监测技术，可实现对核心功率器件运行状态的精细化感知，提升iSolarClou...
不均匀温度分布对压接式IGBT电极翘曲的影响
Influence of the Uneven Temperature Distribution on the Electrode Warpage of PP IGBTs
Yiming Zhang · Erping Deng · Jiaqi Guo · Zhibin Zhao 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
本文研究了压接式IGBT（PP IGBT）内部压力与结温分布不均匀的问题。通过分析热机械耦合效应，探讨了垂直和水平温度梯度对电极翘曲的诱导机制，旨在揭示电极翘曲的根本原因，为功率模块的结构优化提供理论支撑。
解读: 压接式IGBT（PP IGBT）是阳光电源大型集中式光伏逆变器及高压储能系统（如PowerTitan系列）中功率模块的核心组件。该研究揭示了电极翘曲的机理，对于提升高功率密度模块的散热设计与长期可靠性至关重要。建议研发团队在模块封装设计阶段引入该热机械耦合模型，优化压力分布，以降低极端工况下的失效风...
压接式IGBT结壳热阻测量方法研究
Study on the Method to Measure the Junction-to-Case Thermal Resistance of Press-Pack IGBTs
Erping Deng · Zhibin Zhao · Peng Zhang · Jinyuan Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年5月
由于压接式IGBT（PP IGBT）特殊的封装结构和工作条件，准确测量其结壳热阻极具挑战。传统的 thermocouple 和瞬态双界面法主要针对键合线IGBT模块。本文提出了一种针对压接式IGBT结壳热阻的测量方法，旨在解决其在高温、高压应用环境下的热特性评估难题。
解读: 压接式IGBT（PP IGBT）因其高功率密度和高可靠性，常应用于大功率集中式光伏逆变器及大型储能变流器（如PowerTitan系列）。准确的结壳热阻测量对于优化功率模块的散热设计、提升系统热稳定性及延长设备寿命至关重要。建议研发团队参考该测量方法，完善大功率器件在极端工况下的热模型，从而优化逆变器...
双面冷却条件下压接式IGBT结壳热阻测量与分析
Junction-to-Case Thermal Resistance Measurement and Analysis of Press-Pack IGBTs Under Double-Side Cooling Condition
Jie Chen · Erping Deng · Yiming Zhang · Yongzhang Huang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
针对双面冷却压接式IGBT（PP IGBT）结壳热阻（Rthjc）测量难题，本文提出了一种仅通过温度测量即可确定双侧散热比例的间接测量方法，实现了对双侧热路径热阻的同步精确提取。
解读: 压接式IGBT（PP IGBT）因其高功率密度和高可靠性，常用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）的核心功率模块。该研究提出的双面冷却热阻测量方法，能够有效提升功率模块的热设计精度，优化散热系统布局。建议研发团队将其应用于大功率变流器的热管理设计中，通过更精...
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...
基于压接式IGBT器件内集成矩形PCB罗氏线圈的多芯片电流测量方法
Current Measurement Method of Multiple Chips Using Rectangular PCB Rogowski Coils Integrated in Press Pack IGBT Device
Shi Fu · Xuebao Li · Zhongkang Lin · Zhibin Zhao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
压接式IGBT（PP IGBT）内部多芯片瞬态电流不平衡会导致器件性能下降甚至损坏。本文提出一种集成于PP IGBT内部的PCB罗氏线圈电流测量方法。该传感器具有体积小、非侵入式及高带宽等特点，能有效监测芯片级电流分布，为解决多芯片并联不均流问题及提升功率器件可靠性提供技术支撑。
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）中使用的压接式IGBT模块具有重要意义。在兆瓦级功率变换器中，IGBT芯片的均流直接影响模块的可靠性与寿命。通过集成PCB罗氏线圈实现芯片级电流监测，可优化驱动电路设计，提升大功率变流器的故障诊断精度与热管理水平。建议研发团队...
一种基于新型高线性度TSEP的压接式IGBT在线结温监测方法
An Online Junction Temperature Monitoring Method for Press-pack IGBT Based on a Novel TSEP With a Good Linearity
Ziyang Zhang · Lin Liang · Liuyu Tu · Zhiyuan Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
针对压接式IGBT（PP IGBT）封装复杂导致结温（Tj）在线监测困难的问题，本文提出了一种基于虚拟阈值电压（Vv,th）的新型温度敏感电参数（TSEP）监测方法。该方法具有良好的线性度，能够有效提升高压大功率应用场景下器件的可靠性与运行寿命。
解读: 该技术对阳光电源的高压大功率产品线（如集中式光伏逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器）具有重要意义。这些产品广泛采用高压压接式IGBT模块，结温监测是实现器件健康状态管理（PHM）和寿命预测的核心。引入该高线性度TSEP监测方法，可优化逆变器在极端工况下的功率降额策略，提升系统可靠性，并...
用于精确测量压接式IGBT内部结温分布的顺序Vce(T)法
Sequential Vce(T) Method for the Accurate Measurement of Junction Temperature Distribution Within Press-Pack IGBTs
Yiming Zhang · Erping Deng · Zhibin Zhao · Jie Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
本文提出了一种结合独立栅极控制器的顺序Vce(T)方法，用于测量压接式IGBT（PP IGBT）内部的结温分布。由于压接式封装的封闭结构和外部压力，传统测温方法难以实现，该方法有效解决了这一技术难题。
解读: 压接式IGBT（PP IGBT）是阳光电源大功率集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）的核心功率模块。该研究提出的结温分布测量技术，能够精准捕捉高功率密度运行下的热点分布，对提升大功率变流器的热设计水平、优化散热结构及提高系统长期运行可靠性具有重要指导意义。建议研发团队将其应用...
一种用于大功率压接式IGBT的结壳热阻测试替代方法
An Alternative Junction-to-Case Thermal Resistance Test Method for High Power Press-Pack IGBTs
Hongyu Sun · Yuan Sun · Erping Deng · Yushan Zhao 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
压接式IGBT（PP IGBT）因其双面冷却、易于串联及高功率密度，在大功率应用中表现优异。准确测量结壳热阻（Rthjc）对于评估其热性能至关重要。本文提出了一种改进的测试方法，旨在解决现有热阻测试方法在精度和适用性上的局限性，为高压大功率电力电子系统的热设计提供更可靠的依据。
解读: 该研究针对大功率压接式IGBT的热阻测试，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。在大功率电力电子变换器设计中，散热性能直接决定了系统的功率密度与可靠性。通过引入更精确的Rthjc测试方法，研发团队能更精准地进行热仿真与热管理设计，优化模块选型与散热...
压力分布对压接式IGBT芯片动态雪崩的影响
Impacts of the Pressure Distribution on Dynamic Avalanche in Single Press-Pack IGBT Chip
Tianchen Li · Yaohua Wang · Yiming Zhang · Jiayu Fan 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
本文研究了压接式IGBT（PP IGBT）子模块中外部压力分布对芯片动态雪崩及关断能力的影响。研究首次发现压力分布是影响IGBT动态雪崩的关键因素，对于优化高压大功率器件的封装可靠性及提升关断性能具有重要意义。
解读: 压接式IGBT（PP IGBT）是阳光电源大型集中式光伏逆变器及高压储能变流器（如PowerTitan系列）核心功率模块的关键封装形式。该研究揭示了压力分布对器件动态雪崩和关断能力的深层影响，直接关系到大功率变流器在复杂工况下的可靠性。建议研发团队在进行功率模块设计与热机械仿真时，引入压力分布的精细...
基于液态金属热界面材料的压接式IGBT器件热接触电阻优化
Thermal Contact Resistance Optimization of Press-Pack IGBT Device Based on Liquid Metal Thermal Interface Material
Xiao Wang · Hui Li · Ran Yao · Wei Lai 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
在压接式IGBT（PP-IGBT）器件中，热接触电阻通常占总热阻的50%以上，严重影响散热并导致结温升高。本文提出了一种通过填充液态金属热界面材料来优化PP-IGBT热接触电阻的方法，旨在降低器件热阻，提升散热性能。
解读: 该技术对阳光电源的集中式逆变器及大功率储能系统（如PowerTitan系列）至关重要。PP-IGBT作为高压大功率应用的核心器件，其散热性能直接决定了系统的功率密度和长期运行可靠性。通过引入液态金属优化热接触电阻，可有效降低器件结温，从而提升逆变器在极端工况下的输出能力，或在同等散热条件下实现更紧凑...
通过针对性优化封装提升压接式IGBT模块的短路耐受能力
Improving Short-Circuit Withstand Capability by Targeted Optimization Package for Press-Pack IGBT Module
Renkuan Liu · Hui Li · Xiaorong Luo · Ran Yao 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文针对压接式IGBT（PP-IGBT）模块提出了一种电-热-机械（ETM）多物理场瞬态有限元模型，并设计了一种针对性优化封装（TOP）以提升其短路耐受能力（SCWC）。通过对3.3kV/50A PP-IGBT的建模与耦合关系分析，验证了该优化方案在极端工况下的可靠性提升效果。
解读: 压接式IGBT（PP-IGBT）因其高可靠性和失效短路特性，是阳光电源大功率集中式光伏逆变器及PowerTitan系列大型储能PCS的核心功率器件。本文提出的ETM多物理场耦合建模方法，能够精准评估高压大功率器件在短路故障下的热机械应力，对提升阳光电源核心产品的极端工况可靠性具有重要指导意义。建议研...
基于多热流路径热网络模型的压接型IGBT在线结温估计方法
Online Junction Temperature Estimation Method of Press-pack IGBTs
Liuyu Tu · Lin Liang · Ziyang Zhang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月
针对柔性直流换流阀可靠性评估中压接型IGBT(PP IGBT)在线结温估计的重要性,以及传统热网络模型因双向传热特性难以估计PP IGBT结温的问题,提出基于多热流路径热网络模型的在线结温估计方法。基于瞬态双界面法(TDIM)测量双面结壳热阻。通过分析双面热阻物理意义,基于两侧热流比推导单面热阻。考虑水冷系统热阻建立三个水冷散热器夹两个IGBT模块的热网络模型。分析PP IGBT模块双向传热特性和热耦合效应提出结温估计方法。半桥逆变器实验验证了在线结温估计方法的可行性和精度,绝对误差在2.1°C...
解读: 该压接型IGBT在线结温估计技术对阳光电源高压大功率变流器可靠性管理有重要应用价值。多热流路径热网络模型可应用于ST储能变流器和柔性直流产品的IGBT热管理,提高结温估计精度。双向传热特性和热耦合效应分析对阳光电源功率模块设计和寿命预测有指导意义。2.1°C绝对误差的高精度估计对PowerTitan...