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基于集成天线测量的功率模块辐射磁场表征方法
Characterization Method of Radiated Magnetic Field Based on Integrated Antenna Measurement Applied to Power Module Technologies
作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 日期未知
本文研究了电力电子模块的近场磁场表征方法，旨在建立近场（NF）测量与开关行为特征之间的联系。文中提出了一种基础磁传感器并详述了其表征过程，通过天线的等效集总参数模型计算了隔离天线仿真，并进行了实验验证。
解读: 该研究关注功率模块的电磁兼容性（EMC）与开关特性，对阳光电源的组串式/集中式逆变器及PowerTitan储能变流器（PCS）的研发具有重要参考价值。随着功率密度提升，功率模块的电磁干扰（EMI）问题日益突出。该方法可用于优化逆变器内部功率模块的布局设计，提升电磁兼容性能，减少开关噪声对控制电路的干...
碳化硅功率电子模块的瞬态热特性研究
On the Transient Thermal Characteristics of Silicon Carbide Power Electronics Modules
Gary Mandrusiak · Xu She · Alistair Martin Waddell · Sayan Acharya · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年11月
功率半导体器件的瞬态性能直接影响其额定功率、可靠性及使用寿命。本文研究了液冷碳化硅（SiC）功率器件在不同非稳态电负载下的瞬态热性能。文章首先利用红外热成像技术观测了器件不对称的热时间常数，并深入探讨了其热特性。
解读: 随着阳光电源在组串式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统中大规模应用SiC功率模块以提升功率密度和转换效率，该研究具有极高的应用价值。SiC器件的瞬态热特性直接决定了系统在极端工况下的过载能力与寿命预测。建议研发团队利用文中提到的红外热成像及瞬态热分析方法，优化逆变器与PC...
利用铜纳米线加速瞬态液相连接
Transient Liquid Phase Bond Acceleration Using Copper Nanowires
John Harris · David Huitink · Journal of Electronic Packaging · 2025年3月 · Vol.147
随着功率电子模块热流密度的增加，现有热管理技术正面临挑战，这主要源于具备优异耐压能力的宽禁带半导体器件的发展。此类器件在适当封装条件下可工作于更高的结温。瞬态液相（TLP）键合可在常规工艺温度下形成高熔点的金属间化合物（IMC）。通过引入铜纳米线，可显著加速铜与锡体系的TLP反应进程，促进均匀、致密IMC层的快速形成，从而提升连接层的热稳定性和可靠性，适用于高温功率模块的封装需求。
解读: 该铜纳米线加速TLP键合技术对阳光电源功率模块封装具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中，SiC/GaN宽禁带器件的高温工作特性（结温可达175-200℃）对芯片贴装层提出严苛要求。传统焊料易产生热疲劳失效，而该技术通过铜纳米线催化可在较低工艺温度下快速形成高熔点Cu-Sn I...
基于开关频率的主动热控制中的振荡抑制
Mitigation of Oscillations in Switching Frequency-Based Active Thermal Control
Riccardo Sancio · Martin Votava · Karthik Debbadi · Yoann Pascal 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
电力电子模块在运行中易受热循环应力影响，导致寿命缩短。主动热控制（ATC）旨在缓解此类应力。其中，基于开关频率的主动热控制（SF-ATC）是抑制结温波动最简单且常用的方法，本文重点研究了该策略中产生的振荡问题及其抑制方案。
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/PowerStack储能变流器）的长期可靠性。在高温或高负载工况下，通过优化开关频率进行主动热管理，可有效降低功率模块（IGBT/SiC）的结温波动，从而显著提升产品在全生命周期内的可靠性。建议研发团队在iSolarCl...
功率电子模块三维温度分布与器件损耗监测
Monitoring 3-D Temperature Distributions and Device Losses in Power Electronic Modules
Christoph H. van der Broeck · Robert D. Lorenz · Rik W. De Doncker · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年8月
本文提出了一种实时监测功率电子模块内部三维温度分布及器件损耗的方法。通过结合热三维有限差分建模、参数化损耗模型及模型截断技术，该方法实现了精确的热管理、经验寿命预测以及功率模块关键退化状态的检测。
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）具有极高价值。在功率密度不断提升的背景下，模块内部热应力是影响IGBT/SiC器件寿命的关键因素。通过引入该三维热监测与损耗模型，阳光电源可在iSolarCloud平台中集成更精准的健康状态...
功率电子模块局部放电检测的高频电流互感器设计与分析
High-Frequency Current Transformer Design and Analysis for Partial Discharge Detection of Power Electronic Modules
Haihua Wang · Guochun Xiao · Laili Wang · Xiaobo Dong 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
在中压应用中，碳化硅（SiC）凭借高开关速度和高功率密度展现出巨大潜力，但同时也对绝缘结构提出了严峻挑战。局部放电（PD）是评估绝缘性能的关键指标。本文针对功率电子模块，研究并设计了用于局部放电检测的高频电流互感器，为提升电力电子设备的绝缘可靠性提供了有效的监测手段。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统中大规模应用SiC器件，高压绝缘可靠性成为产品长寿命运行的关键。该研究提出的高频电流互感器设计方法，可直接应用于阳光电源功率模块的在线监测与出厂测试环节，有助于提前识别绝缘缺陷，降低现场故障率。建议研发团队将其集成至iSo...
电力电子模块主动热循环降低方法
Methodology for Active Thermal Cycle Reduction of Power Electronic Modules
Christoph H. van der Broeck · Lukas A. Ruppert · Robert D. Lorenz · Rik W. De Doncker · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年8月
本文提出了一种针对交流应用中电力电子模块的主动热控制方法，包含损耗控制单元、热观测器结构及主动热循环降低算法。该方法旨在减少模块互连处的热机械应力，从而提升电力电子器件的可靠性与使用寿命。
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储能变流器）具有极高的应用价值。逆变器与PCS在复杂电网环境下频繁承受功率波动，导致功率模块产生热应力，是影响设备寿命的关键瓶颈。通过引入主动热循环降低算法，可在不增加额外硬件成本的前提下，平抑模块结温波动，显著提升产品在...
利用动态场重构法研究开关条件下IGBT芯片的变形波动
Investigation of Deformation Fluctuation of IGBT Chips Under Switching Conditions Using the Dynamic Field Reconstruction Method
Jiahao Wang · Libing Bai · Cong Chen · Jie Zhang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
IGBT芯片是功率电子模块的核心组件。研究电-热-机械耦合引起的IGBT芯片变形特性具有重要意义。本文开发了一种基于扫描激光位移测量的场重构技术，用于精确捕捉开关条件下的动态变形。
解读: IGBT是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能PCS及风电变流器的核心功率器件。该研究提出的动态场重构技术，能够深入揭示IGBT在极端开关工况下的热机械应力分布，对于提升阳光电源核心功率模块的寿命预测精度、优化封装散热设计及提高产品在复杂电网环境下的可靠性...
化学镀镍
磷）表面处理工艺下烧结银芯片连接的键合与失效机制研究
Meiyu Wang · Haobo Zhang · Weibo Hu · Yunhui Mei 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
低温银烧结技术在功率模块芯片连接中应用日益广泛。现有研究多基于银或金表面处理，而化学镀镍（磷）作为一种高性价比工艺，其在烧结银连接中的可靠性机制尚不明确。本文深入探讨了Ni(P)表面处理对烧结银键合质量及失效模式的影响。
解读: 该研究对阳光电源的功率模块封装技术具有重要指导意义。随着PowerTitan系列储能系统及组串式逆变器向高功率密度、高可靠性方向演进，功率器件的封装寿命是系统长效运行的关键。Ni(P)表面处理相比金/银工艺具有显著的成本优势，若能通过该研究掌握其烧结银连接的失效机理，将有助于阳光电源在保证高可靠性的...
基于LF-OCT的硅凝胶下键合线电-热-机械变形特性研究
Characterization of Electrical–Thermal–Mechanical Deformation of Bonding Wires Under Silicone Gel Using LF-OCT
Zhiyi Zhao · Zijian Zhang · Samuel Lawman · Zhihao Yin 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
键合线是功率电子模块中最易失效的组件之一，通常采用硅凝胶进行封装。本文采用线场光学相干断层扫描（LF-OCT）技术，实现了对硅凝胶封装下键合线电-热-机械（ETM）变形的精确测量，为研究功率模块在复杂工况下的失效机理提供了高精度实验手段。
解读: 该研究直接关联阳光电源核心产品（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能变流器）中功率模块的可靠性设计。键合线疲劳是功率器件失效的主要原因之一，通过LF-OCT技术实现对封装内部变形的实时监测，能显著提升公司在功率模块封装工艺优化、寿命预测模型建立及极端工况下的可靠性验证能力。建议研发团队引...
基于喷射点胶的电力电子模块电场自适应可控结构组装
Jet-Dispensing-Based Assembly of Electric Field Adaptively Controlled Structure in Power Electronic Modules
Ya Sun · Zhikang Yuan · Zhiwen Huang · Jun Hu 等5人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年6月
在功率模块中，“铜 - 陶瓷 - 硅胶”三相点处的局部放电对更高电压和功率密度的发展构成了重大挑战。本文采用一种可靠且可控的方法——喷射点胶，在电力电子模块中组装电场自适应控制结构，以优化电场分布。该结构由氧化锌/环氧树脂非线性导电复合材料构成，厚度控制在 $300 \pm 50 \ \mu$ 米。组装的电场自适应控制结构显著提高了模块的局部放电起始电压（PDIV），在正弦波作用下，局部放电起始电压从6.0千伏提高到13.2千伏，增幅达120.0%；在正极性方波脉冲作用下，从4.0千伏提高到9....
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的电场自适应控制结构技术对我们在高压大功率产品领域的突破具有重要战略价值。 当前，阳光电源的光伏逆变器和储能变流器正朝着更高电压等级（1500V及以上）和更高功率密度方向发展。功率模块中"铜-陶瓷-硅凝胶"三相点的局部放电问题一直是制约产品电压等级提升和可靠性的...