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功率模块杂散电感提取方法：综述与分析
Stray Inductance Extraction Methods for Power Modules: A Comprehensive Review and Analysis
Mingyu Yang · Yikang Xiao · Shiqi Ji · Wenhao Xie 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
换流回路的杂散电感对功率半导体器件的开关特性影响显著。本文对半桥功率模块中的杂散电感提取方法进行了全面研究，回顾了电磁仿真、开关瞬态提取和静态测量等现有方法，并提出了一种新的视角，识别了六种关键影响因素。
解读: 杂散电感是影响阳光电源组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）开关损耗、电压尖峰及电磁兼容性（EMC）的核心参数。随着SiC等宽禁带半导体在阳光电源高功率密度产品中的广泛应用，对功率模块内部杂散电感的精确提取与优化至关重要。本文提出的提取方法论可直接指导研发团队在...
含寄生电阻与电感的开关电容功率变换电路分析与优化
Analysis and Optimization of Switched Capacitor Power Conversion Circuits With Parasitic Resistances and Inductances
Yuanmao Ye · Ka Wai Eric Cheng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年3月
本文研究了由分立元件构成的开关电容变换器（SCC）。寄生电阻和杂散电感不可避免地影响其性能。文中将包含寄生参数的SCC基本单元建模为在充放电状态下交替工作的RLC串联电路，并针对低Q值硬开关SCC的特性进行了分析与优化。
解读: 该研究关注开关电容变换器（SCC）中的寄生参数效应，对提升阳光电源产品中DC-DC变换级的功率密度和效率具有参考价值。在户用光伏逆变器及小型储能PCS中，减小寄生参数带来的损耗是提升整机效率的关键。建议研发团队关注该建模方法，将其应用于优化高频功率模块的布局设计，以抑制杂散电感引起的电压尖峰，从而提...
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...
一种用于高效率LLC谐振变换器的新型死区时间调节同步整流控制方法
A New Dead Time Regulation Synchronous Rectification Control Method for High Efficiency LLC Resonant Converters
SangCheol Moon · ChengSung Chen · Ren-Jye Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
在低压大电流LLC谐振变换器应用中，同步整流（SR）是实现高效率和高功率密度的关键。然而，MOSFET封装及PCB布局中的寄生电感会导致SR提前关断及较大的死区时间。本文提出一种新型死区时间调节控制方法，以补偿寄生电感效应并提升系统效率。
解读: 该技术对于阳光电源的户用光伏逆变器及储能系统（如PowerStack）中的DC-DC级具有重要参考价值。随着产品向高功率密度演进，LLC拓扑被广泛应用，而同步整流的效率优化直接决定了整机的峰值效率。通过引入该死区时间调节方法，可有效降低因寄生参数导致的损耗，提升产品在轻载及满载下的综合效率。建议研发...
多电平变换器层叠母排系统的热分析
Thermal Analysis of the Laminated Busbar System of a Multilevel Converter
Liudmila Smirnova · Raimo Juntunen · Kirill Murashko · Tatu Musikka 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年2月
层叠母排因低杂散电感在电力电子变换器中广泛应用。本文针对现有研究中热建模准确性不足的问题，提出了一种层叠母排系统的解析集总参数热模型（LPTM），并结合多物理场分析方法，实现了对母排系统热特性的精确评估。
解读: 层叠母排是阳光电源组串式逆变器（如SG系列）及储能变流器（如PowerTitan系列）功率模块中的核心组件。随着功率密度不断提升，母排的热设计直接影响系统的可靠性与功率输出能力。本文提出的集总参数热模型（LPTM）可有效优化母排布局，减少热点分布，提升产品在极端工况下的散热效率。建议研发团队将其应用...
功率变换器三层叠层母排的热拓扑优化
Thermal Topology Optimization of a Three-Layer Laminated Busbar for Power Converters
Oriol Puigdellivol · Damien Meresse · Yvonnick Le Menach · Souad Harmand 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年6月
本文提出了一种针对功率变换器叠层母排的拓扑优化方法，旨在满足温度限制的前提下最小化铜材使用量。叠层母排因其对换流回路杂散电感的贡献而备受关注，但散热性能研究对于控制热点、提升功率密度及可靠性同样至关重要。
解读: 叠层母排是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan及PowerStack等储能系统功率模块中的核心组件。随着功率密度的不断提升，母排的杂散电感控制与散热设计成为平衡效率与可靠性的关键。该研究提出的热拓扑优化方法，可直接应用于阳光电源大功率变换器的结构设计，在保证散热性能的同时降低铜材成本，优化产品...
一种基于SiC MOSFET动态振荡的频率基杂散参数提取方法
A Frequency-Based Stray Parameter Extraction Method Based on Oscillation in SiC MOSFET Dynamics
Sideng Hu · Mingyang Wang · Zipeng Liang · Xiangning He · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
SiC器件的动态开关过程与电路杂散参数密切相关。本文提出了一种独立于变换器拓扑的SiC MOSFET专用提取平台，可实验提取变换器中任意功率流路径的杂散电感。该方法仅利用SiC器件的电压振荡特性即可实现参数提取。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）具有极高价值。随着公司产品向高功率密度、高开关频率演进，SiC器件的杂散参数对开关损耗、电压尖峰及EMI特性影响显著。该方法无需复杂拓扑即可精确提取杂散电感，有助于优化PCB布局设计，提升SiC功率模块的可靠性与效率。建议在研...
用于碳化硅MOSFET的基板嵌入式电力电子封装
Substrate Embedded Power Electronics Packaging for Silicon Carbide mosfets
Ameer Janabi · Luke Shillaber · Wucheng Ying · Wei Mu 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
本文提出了一种用于分立芯片的新型电力电子封装方案——标准单元。该方案由阶梯蚀刻活性金属钎焊（AMB）基板和柔性印刷电路板（flex-PCB）组成。该标准单元具有高导热性、完全电气绝缘和低杂散电感等优势，有效提升了SiC MOSFET器件的整体性能。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有显著的赋能作用。SiC MOSFET是提升组串式光伏逆变器功率密度和效率的关键，而封装技术直接决定了器件在高频开关下的散热能力与杂散电感表现。采用AMB基板和柔性PCB的嵌入式封装方案，可显著降低寄生参数，减少开关损耗，这对阳光电源的PowerTitan储能系统及新一...
考虑杂散电感的电动汽车永磁同步电机轴承电流传导路径拓扑研究
Research on the Conduction Path Topology of Bearing Current for PMSM in Electric Vehicles Considering Stray Inductance
Tianrui Fang · Xu Han · Feng Niu · Guangyu Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
针对电动汽车永磁同步电机（PMSM）系统，现有轴承电流模型难以解释10 MHz以上的高频特性。本文提出了一种考虑从转子到轴承杂散电感的传导拓扑模型，该模型能准确反映轴承电容及杂散参数对高频轴承电流的影响，为电机驱动系统的电磁兼容性及轴承寿命评估提供了理论支撑。
解读: 该研究聚焦于电机驱动系统的高频电磁干扰与轴承可靠性，与阳光电源电动汽车充电桩及电机驱动控制技术密切相关。在充电桩及车载电力电子设备中，高频开关引起的共模电流是导致轴承电蚀和系统故障的关键因素。通过引入杂散电感拓扑模型，阳光电源可在电机驱动器及充电模块的硬件设计阶段，优化PCB布局与功率模块封装，有效...
基于开关瞬态的SiC MOSFET结温估计及老化补偿方法
Switching Transient-Based Junction Temperature Estimation of SiC MOSFETs With Aging Compensation
Masoud Farhadi · Rahman Sajadi · Bhanu Teja Vankayalapati · Bilal Akin · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文提出了一种SiC MOSFET在线结温（Tj）测量新方法。通过捕捉共源极杂散电感中的电压尖峰，获取SiC MOSFET的开关瞬态信息，进而提取与温度相关的特征参数，并实现了对器件老化效应的补偿，提高了结温估计的准确性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高价值。随着公司在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统中大规模应用SiC MOSFET以提升功率密度和效率，精准的在线结温监测是实现器件健康管理和寿命预测的关键。该方法无需额外传感器，通过提取开关瞬态即可实现结温感知，有助于优化逆变器...
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。...
一种基于去耦电容强制谐振的SiC MOSFET功率回路杂散电感提取方法
An Accurate Power Loop Stray Inductance Extraction Method for SiC MOSFETs Based on Forced Resonance With Decoupling Capacitor
Da Zhou · Zhiqiang Wang · Guoqing Xin · Xiaojie Shi 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
为优化SiC MOSFET在变换器中的运行，准确评估功率回路杂散电感至关重要，这有助于抑制开关瞬态过程中的电压尖峰和EMI噪声。本文提出了一种基于目标杂散电感与直流母线去耦电容强制低频谐振的杂散电感提取方法。
解读: 该研究对阳光电源的SiC应用至关重要。随着公司在组串式光伏逆变器和PowerTitan系列储能PCS中大规模导入SiC MOSFET以提升功率密度和效率，功率回路的杂散电感控制成为设计难点。该提取方法能有效指导PCB布局优化，降低开关过程中的电压过冲，从而提升高压大功率模块的可靠性。建议研发团队将其...
一种用于高压直流断路器测试的晶闸管反向恢复过程建模新方法
A New Approach to Model Reverse Recovery Process of a Thyristor for HVdc Circuit Breaker Testing
Zhonghao Dongye · Lei Qi · Xiang Cui · Peng Qiu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
在高压直流断路器测试中，晶闸管常用于产生大电流。然而，晶闸管的反向恢复过程（RRP）会引发严重的过电压问题，威胁系统可靠性。现有模型常忽略电路中的杂散电感，导致精度不足。本文提出了一种考虑杂散电感的新型RRP建模方法，以提升测试系统的可靠性与安全性。
解读: 该研究关注高压直流（HVDC）领域功率器件的瞬态特性与过电压保护，对阳光电源的电力电子测试平台及高压储能系统（如PowerTitan系列）的研发具有参考价值。虽然阳光电源目前产品以IGBT/SiC模块为主，但随着公司在大型储能及高压直流输电配套领域的深入，对功率器件在极端工况下的反向恢复特性及杂散参...
三相交错LLC电流均衡分析及降低杂散电感影响的优化方法
Current Sharing Analysis of Three-Phase Interleaved LLC and Optimization Method to Reduce the Influence of Stray Inductance
Jiajia Guan · Jin Wen · Shuangxi Zhu · Zongheng Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
三相交错LLC变换器因能提升功率密度和降低输出纹波而被广泛应用。本文指出全Δ型连接的三相交错LLC存在电流均衡性差的问题，建立了电流均衡分析模型，并提出了优化方法以减小杂散电感带来的负面影响。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品线，特别是大功率组串式逆变器及储能PCS（如PowerTitan系列）。在高功率密度设计中，三相交错LLC是实现高效DC-DC变换的关键拓扑。文中提出的杂散电感优化方法对于提升大功率模块的电流均衡性、降低器件应力及提高系统可靠性具有重要工程指导意义。建议研发团队在后续...
500 kV/25 kA直流断路器关断过程中杂散电感引起的过电压估计
Overvoltage Estimation by Stray Inductances During Turn-off of a 500 kV/25 kA DC Circuit Breaker
Zhonghao Dongye · Lei Qi · Kexin Liu · Xiaoguang Wei 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
本文研究了直流断路器（DCCB）关断过程中的瞬态特性。研究发现，缓冲电路电感以及金属氧化物避雷器（MOV）的内外杂散电感会导致DCCB两端产生显著过电压，该电压可能超过器件额定值。文章提出了相应的过电压估计方法，对高压直流输电及大功率电力电子设备的保护设计具有重要参考价值。
解读: 该研究关注高压直流系统中的杂散电感与过电压保护，对阳光电源的PowerTitan等大型储能系统及高压直流侧设计具有借鉴意义。虽然阳光电源目前产品多为中低压侧，但随着储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）发展，功率模块内部及系统级布线的杂散电感控制成为提升系统可靠性的关键。建议研发团队在设计大功...
碳化硅肖特基二极管开关损耗随dI/dt和温度变化的解析建模
Analytical Modeling of Switching Energy of Silicon Carbide Schottky Diodes as Functions of dI DS/dt and Temperature
Saeed Jahdi · Olayiwola Alatise · Li Ran · Philip Mawby · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年6月
碳化硅（SiC）肖特基二极管在电压源变换器中作为续流二极管时，常因二极管电容、寄生电阻和电路杂散电感产生的RLC谐振而出现振荡。本文开发了一种计算SiC二极管开关损耗的解析模型，该模型将开关损耗表示为开关速率（dI/dt）和温度的函数，为优化电力电子变换器的设计提供了理论依据。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心功率器件选型与驱动设计。随着公司在组串式光伏逆变器（如SG系列）和储能变流器（如PowerTitan系列）中大规模应用SiC器件以提升功率密度和效率，精准的开关损耗模型对于优化散热设计及提升整机效率至关重要。该模型有助于研发团队在设计阶段更准确地评估SiC二极管在不同工...
GaN或高di/dt应用中印刷电路板功率回路杂散电感的计算
Calculation of Printed Circuit Board Power-Loop Stray Inductance in GaN or High di/dt Applications
Adrien Letellier · Maxime R. Dubois · Joao Pedro F. Trovao · Hassan Maher · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年1月
本文研究了超快开关功率器件中寄生电感的测定方法。随着宽禁带半导体技术的应用，功率变换器实现了极高的di/dt和dv/dt，这对电路布局中的杂散电感提出了严苛要求。本文旨在通过精确计算功率回路电感，优化高频开关电路设计，以提升变换器性能。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器及户用储能产品中对功率密度要求的不断提升，引入GaN等宽禁带半导体已成为技术演进的关键。本文提出的功率回路杂散电感计算方法，对于优化高频开关下的电磁干扰（EMI）抑制、降低电压尖峰以及提升功率模块的可靠性具有直接指导意义。建议研发团队将其应用于新一代高频逆变器及微型逆变器的...
一种低杂散电感与热应力平衡的紧凑型夹层压接式SiC功率模块
Compact Sandwiched Press-Pack SiC Power Module With Low Stray Inductance and Balanced Thermal Stress
Yao Chang · Haoze Luo · Francesco Iannuzzo · Amir Sajjad Bahman 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
本文提出了一种具有低杂散电感和平衡热阻的紧凑型碳化硅（SiC）功率模块。为充分发挥SiC器件在高频、高功率密度应用中的优势，将层叠母排与双面散热器直接封装为模块的一部分。该设计有效平衡了芯片上的机械与热应力，提升了模块的可靠性与电气性能。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。随着公司组串式逆变器和PowerTitan系列储能系统向更高功率密度演进，SiC器件的应用已成为提升效率的关键。该模块采用的层叠母排集成与双面散热技术，能显著降低杂散电感，抑制高频开关下的电压尖峰，从而提升逆变器和PCS的整体效率与可靠性。建议研发团队关注该压...
碳化硅高功率三相T型逆变器电压过冲抑制的母排设计与优化
Busbar Design and Optimization for Voltage Overshoot Mitigation of a Silicon Carbide High-Power Three-Phase T-Type Inverter
Zhongjing Wang · Yuheng Wu · Mohammad Hazzaz Mahmud · Zhao Yuan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
碳化硅（SiC）器件的高开关速度易导致电压过冲。本文探讨了通过优化母排设计降低杂散电感，从而在不牺牲开关速度和增加损耗的前提下，有效抑制SiC器件电压过冲的方法。
解读: 该研究对阳光电源的高功率组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）具有极高价值。随着公司产品向高功率密度和高效率演进，SiC器件的应用日益广泛，但高频开关带来的电压过冲是可靠性设计的核心痛点。通过优化母排杂散电感，可在提升开关频率、减小磁性元件体积的同时，确保器件在...
应用杂散电感模型研究浅层瞬变电磁系统多匝线圈关断电流
Applying Stray Inductance Model to Study Turn-off Current in Multi-Turn Loop of Shallow Transient Electromagnetic Systems
Lihua Liu · Liu Qiao · Leisong Liu · Zhi Geng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年2月
本文针对浅层瞬变电磁（TEM）系统中多匝发射线圈关断电流出现的严重振荡现象，指出传统RLC等效模型无法解释该问题。通过建立新型杂散电感模型，深入分析了电流关断过程中的电磁特性，为优化电力电子变换器的负载匹配与电流控制提供了理论依据。
解读: 该研究关注电力电子系统中的杂散电感对电流关断特性的影响，这对阳光电源的逆变器及储能PCS产品具有参考价值。在组串式逆变器和PowerTitan等大功率储能系统中，功率模块的杂散电感是导致开关过电压和振荡的关键因素。本文提出的杂散电感建模方法，可应用于阳光电源研发阶段的功率回路优化，通过精准的有限元仿...
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