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基于温度下垂的动态无功功率分配技术以提高电力电子变换器寿命
Temperature Droop-Based Dynamic Reactive Power Sharing Technique to Improve the Lifetime of Power Electronic Converter
Anubrata Das · Yugal Gupta · Sandeep Anand · Soumya Ranjan Sahoo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
电力电子变换器的平均结温（Tjm）和结温波动（ΔTj）产生的热应力会缩短其使用寿命。本文提出一种基于温度下垂的动态无功功率分配技术，旨在通过均衡多变换器系统间的热应力分布，从而延长整体系统的运行寿命。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器）具有极高的应用价值。在多机并联运行场景下，通过引入温度下垂控制，可有效解决各功率模块因热分布不均导致的寿命差异问题，显著提升系统整体可靠性。建议研发团队在iSolarCloud智能运维平台中集成此类热...
一种针对SiC MOSFET的新型主动温度管理策略
A Novel Active Temperature Management Strategy for SiC MOSFETs
Ruoyin Wang · Hong Zheng · Xiaoyong Zhu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
SiC MOSFET的可靠性受非稳态工况下结温波动的影响。本文提出了一种等效栅极电阻控制方法，通过动态调节开关损耗实现器件的主动热管理（ATM）。该方法仅使用两个离散电阻，相比传统多路复用方案更具优势，有效提升了功率器件在复杂工况下的热稳定性与可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。随着组串式逆变器和PowerTitan系列储能PCS向高功率密度、高频化发展，SiC MOSFET的应用已成为主流。该主动热管理策略能有效抑制器件结温波动，直接提升逆变器在极端环境下的寿命与可靠性。建议研发团队在下一代高压SiC功率模块设计中引入该控制...
IGBT及互连结构温度分布下Vce-Tj相关性的校准与测量
Calibration and Measurement of Vce-Tj Correlation With Temperature Distribution of IGBT and Interconnections
作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 日期未知
在线结温（Tj）估计对功率半导体器件的可靠性评估至关重要。通常利用负载电流下导通电压（Vce）与结温的预校准相关性进行计算。然而，校准过程中器件内部不均匀的温度分布会影响精度。本文研究了IGBT及互连结构在温度分布影响下的Vce-Tj相关性校准与测量方法。
解读: 该研究直接服务于阳光电源核心产品线（光伏逆变器、储能PCS、风电变流器）的可靠性提升。IGBT作为上述产品的核心功率器件，其结温的精准在线监测是实现寿命预测和主动热管理的关键。通过优化Vce-Tj相关性校准，可显著提升iSolarCloud平台对逆变器及PCS内部功率模块的故障预警准确度，降低因热应...
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...
面向中压中点钳位变流器的热约束优化脉冲模式
Thermally Constrained Optimized Pulse Patterns for Medium-Voltage Neutral-Point-Clamped Converters
Tinus Dorfling · Tobias Geyer · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文提出了一种在半导体结温上限约束下计算优化脉冲模式的方法。通过推导具有连续一阶导数的优化友好型热模型，将结温建模为脉冲模式开关角的函数，并给出了平均结温、纹波结温及瞬时结温的表达式，从而实现对功率器件热应力的精确控制。
解读: 该技术对阳光电源的中压集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要价值。中点钳位（NPC）拓扑是高压大功率变流器的核心，通过将结温约束引入脉冲模式优化，可在保证器件可靠性的前提下，进一步提升逆变器的功率密度和转换效率。建议研发团队将其应用于iSolarCloud运维平台的寿命...
浪涌条件下结温计算的分布式热源电热耦合模型
Electrothermal Coupling Model With Distributed Heat Sources for Junction Temperature Calculation During Surges
Jiupeng Wu · Na Ren · Kuang Sheng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
在高功率工况（如浪涌或雪崩）下，结温是导致功率器件失效的关键因素。由于直接测量结温困难，通常采用间接电学测量结合模型计算的方法。本文提出了一种分布式热源的电热耦合模型，旨在实现浪涌条件下功率器件结温的快速、准确计算，为提升电力电子系统的可靠性提供理论支撑。
解读: 该研究直接关系到阳光电源核心产品（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统）中功率模块的可靠性设计。在高功率密度设计趋势下，逆变器及PCS在极端工况（如电网故障、浪涌冲击）下的热应力分析至关重要。通过引入分布式热源电热耦合模型，研发团队可更精准地评估IGBT/S...
一种不受键合线老化影响的IGBT结温估计新方法
A Novel Junction Temperature Estimation Method Independent of Bond Wire Degradation for IGBT
Yanyong Yang · Xiaofeng Ding · Pinjia Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
IGBT结温对电力电子设备的可靠性评估与健康管理至关重要。现有结温监测方法易受键合线老化影响，导致精度下降。本文提出了一种新型IGBT结温估计方法，该方法通过消除键合线退化带来的干扰，实现了更准确的结温监测，提升了功率模块在全生命周期内的运行可靠性。
解读: 结温是影响阳光电源光伏逆变器（如SG系列组串式逆变器）和储能系统（如PowerTitan系列PCS）核心功率模块寿命的关键因素。目前行业普遍面临功率器件在长期运行中因热循环导致的键合线失效问题。该研究提出的抗老化干扰结温估计方法，可直接集成于iSolarCloud智能运维平台或嵌入式控制算法中，实现...
具有结温约束和松弛特性的三电平优化脉冲模式
Three-Level Optimized Pulse Patterns With Bounded Junction Temperature and Relaxed Properties
Isavella Koukoula · Petros Karamanakos · Tobias Geyer · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文提出了一种三电平优化脉冲模式（OPP）计算方法，旨在确保半导体器件的安全运行，从而充分发挥变换器的性能。该方法将半导体器件的结温直接纳入OPP优化问题的约束条件中，并探讨了OPP的对称性特性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心产品线，特别是大功率组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）。通过在PWM控制层面直接引入结温约束，可以在不牺牲功率密度的情况下，显著提升三电平拓扑在极端工况下的可靠性，延长器件寿命。建议研发团队将此算法集成至iSolarCloud智...
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...
基于电致发光的碳化硅功率MOSFET结温测量方法
Electroluminescence-Based Junction Temperature Measurement Approach for SiC Power MOSFETs
Jonathan Winkler · Jan Homoth · Ingmar Kallfass · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
本文提出了一种用于碳化硅（SiC）MOSFET在线结温测量的新型电气隔离传感方法。该方法利用SiC器件在工作过程中发光光谱随温度变化的特性，实现了对功率半导体器件运行状态的实时监测，为电力电子应用中的高效热管理提供了新思路。
解读: 随着阳光电源在光伏逆变器和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，结温的精确监测对提升系统可靠性至关重要。该电致发光测量技术提供了一种非侵入式的在线监测手段，有助于优化逆变器及PCS的散热设计与热保护策略。建议研发团队关注该技术在功率模块...
用于单相多电平逆变器的热应力缓解载波PWM策略
Thermal Stresses Relief Carrier-Based PWM Strategy for Single-Phase Multilevel Inverters
Mokhtar Aly · Emad M. Ahmed · Masahito Shoyama · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年12月
为提升多电平逆变器的长期可靠性，增强功率半导体器件的功率循环能力至关重要。功率开关及其冷却系统的老化会导致损耗增加和结温升高，从而加速器件损坏。本文提出了一种热应力缓解（TSR）策略，通过优化PWM调制方式，有效降低器件热应力，从而延长逆变器的使用寿命。
解读: 该研究关注多电平逆变器的热管理与可靠性提升，对阳光电源的组串式逆变器及户用光伏产品线具有重要参考价值。随着多电平拓扑在更高功率密度产品中的应用，结温波动是限制寿命的关键因素。通过引入TSR调制策略，可以在不增加硬件成本的前提下，优化功率器件的损耗分布，显著提升产品在严苛环境下的可靠性。建议研发团队在...
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...
面向更高可靠性电力电子设备的结温控制
Junction Temperature Control for More Reliable Power Electronics
Markus Andresen · Ke Ma · Giampaolo Buticchi · Johannes Falck 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年1月
功率电子器件的热应力是导致其失效的主要原因。有效的热管理对于实现高效、可靠且经济的能量转换至关重要。本文聚焦于作为电力电子系统中最脆弱且昂贵的功率半导体器件，探讨了控制半导体结温的各种可行方法，旨在提升系统的整体可靠性。
解读: 结温控制是提升阳光电源核心产品可靠性的关键技术。对于组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统，功率模块（IGBT/SiC）的结温直接决定了设备在极端环境下的寿命与过载能力。通过引入先进的结温预测与主动热管理算法，可优化散热设计，降低热应力导致的失效风险。建议研发团队将该研究成...
用于DC-DC变换器快速分析的二极管-IGBT开关电热平均模型
Electrothermal Averaged Model of a Diode–IGBT Switch for a Fast Analysis of DC–DC Converters
Pawel Gorecki · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
本文提出了一种用于DC-DC变换器建模的二极管-IGBT开关电热模型。该模型以SPICE子电路形式构建，能够同时计算变换器的电气特性及半导体器件的结温，为电力电子系统的设计与热管理提供了高效的仿真手段。
解读: 该电热模型对阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan储能变流器及电动汽车充电桩）具有极高的应用价值。在这些产品中，DC-DC变换级是实现功率转换的关键，而IGBT的结温直接决定了系统的可靠性与寿命。通过引入该快速电热模型，研发团队可在设计阶段更精准地评估功率模块的热应力...
基于局部预冷技术的混合式直流断路器电力电子开关性能提升方法
Performance Enhancement Method for Power Electronic Switch in Hybrid DC Circuit Breaker Based on Partial Precooling
Xiangyu Zhang · Liangtao Zhan · Lei Qi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
混合式直流断路器（HCB）中电力电子器件的电流承载能力受限于结温升高。本文提出了一种基于局部预冷技术的性能提升方法，通过应用热电制冷技术，有效降低电力电子器件的结温，从而提升HCB的电流处理能力。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流侧保护方案具有重要参考价值。在储能变流器（PCS）及直流汇流箱等高功率密度设备中，功率器件的温升是限制电流能力和可靠性的核心瓶颈。通过引入局部预冷或先进的热管理技术，可以有效提升模块的过载能力，缩小设备体积。建议研发团队...
基于比例校准法的IGBT在线变流器级温度估计
Online Converter-Level Temperature Estimation for IGBTs Using Proportional Calibration Method
Xinbin Fang · Pengju Sun · Chun He · Bo Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种基于母排寄生电感电压过冲的IGBT在线结温（Tj）评估方法。该方法利用具有较高灵敏度的电压过冲作为温度敏感电参数，有效解决了变流器级结温监测的难题，为功率器件的实时健康状态监控提供了新思路。
解读: 该技术对于阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器）具有极高的应用价值。IGBT是上述产品的核心功率器件，其结温直接决定了系统的寿命与可靠性。通过利用母排寄生电感实现无传感器在线测温，无需额外硬件成本，即可实现对功率模块的实时热管理与寿命...
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...
基于H桥测试电路的功率半导体热特性表征方法
Thermal Characterization Method of Power Semiconductors Based on H-Bridge Testing Circuit
Ye Zhu · Ke Ma · Xu Cai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年9月
本文提出了一种基于H桥测试电路的功率半导体器件热特性表征方法，涵盖了相应的控制策略与测量手段。该方法使待测器件（DUT）在开关模式下运行，更贴近实际应用场景。由于开关损耗的存在，该方法能够实现与实际工况相似的结温范围，为功率器件的热性能评估提供了更准确的测试方案。
解读: 该热特性表征方法对阳光电源的核心业务至关重要。在组串式及集中式光伏逆变器、PowerTitan系列储能变流器（PCS）的研发中，功率模块（IGBT/SiC）的结温管理直接决定了产品的可靠性与功率密度。通过采用更贴近实际开关工况的H桥测试法，研发团队能更精准地获取器件热参数，优化散热设计与寿命预测模型...
电机驱动逆变器在堵转工况下基于最优相位角的主动热控制
Active Thermal Control With Optimal Phase Angle Under Stall Condition of Machine Drive Inverter
Yuhao Qi · Ke Ma · Shihao Xia · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
主动热控制（ATC）是提升电力电子系统可靠性的重要手段。传统ATC多关注长期运行下的寿命延长，而针对电机驱动系统在堵转等极端过载工况下的短时热应力抑制研究仍有待深入。本文提出了一种基于最优相位角的主动热控制策略，旨在极端工况下有效降低功率半导体器件的结温波动，从而提升系统可靠性。
解读: 该研究关注功率器件在极端工况下的热管理，对阳光电源的组串式/集中式光伏逆变器及储能变流器（PCS）具有重要参考价值。在光伏逆变器面临极端环境或电网故障导致电流过载时，该主动热控制策略可优化器件结温分布，防止热失效。建议研发团队将其应用于PowerTitan等储能系统的功率模块设计中，通过动态调整PW...
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