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功率器件技术 功率模块 可靠性分析 热仿真 ★ 4.0

使用液态金属互连实现可维修、可回收且可靠的电力电子设备

Repairable, Recyclable, and Reliable Power Electronics Using Liquid Metal Interconnection

Wei Mu · Ameer Janabi · Zhongxiu Xiao · Chengjie Du 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月

电力电子技术的发展多关注效率与功率密度,忽视了全生命周期的环境影响。传统封装工艺(如焊接、烧结)导致器件难以拆解与回收。本文提出一种基于液态金属互连的新型封装方法,在保证电气与热性能的同时,实现了电力电子模块的可维修性与材料的可回收性,为解决电子废弃物问题提供了新路径。

解读: 该技术对阳光电源的功率模块封装及全生命周期管理具有重要参考价值。在组串式逆变器和PowerTitan储能系统等高功率密度产品中,散热与可靠性是核心挑战。液态金属互连技术若能实现工业化,将显著提升功率模块的维修便利性,降低售后维护成本,并符合全球绿色制造与循环经济的ESG趋势。建议研发团队关注该技术在...

控制与算法 PWM控制 并网逆变器 光伏逆变器 ★ 5.0

用于实时PWM选择性谐波消除/调制的广义Chudnovsky算法:两电平电压源逆变器示例

Generalized Chudnovsky Algorithm for Real-Time PWM Selective Harmonic Elimination/Modulation: Two-Level VSI Example

Ameer Janabi · Bingsen Wang · Dariusz Czarkowski · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月

本文提出了一种显著降低选择性谐波消除(SHE)数学复杂度的新方法,使得数字控制器能在有限算力下实现SHE的实时控制。通过将优化问题的超越方程转化为代数方程组,该算法有效提升了计算效率,为电力电子变换器的谐波抑制提供了高性能解决方案。

解读: 该算法对阳光电源的核心产品线(组串式/集中式光伏逆变器及储能变流器PCS)具有重要价值。在电网环境日益复杂、谐波标准趋严的背景下,实时SHE技术能显著提升逆变器输出电能质量,降低滤波器体积与成本。建议研发团队评估该算法在DSP/FPGA平台上的移植可行性,特别是针对大功率集中式逆变器和PowerTi...

控制与算法 PWM控制 三相逆变器 空间矢量调制SVPWM ★ 5.0

一种最小化电压源逆变器驱动中共模电压频率和幅值的混合SVPWM方案

Hybrid SVPWM Scheme to Minimize the Common-Mode Voltage Frequency and Amplitude in Voltage Source Inverter Drives

Ameer Janabi · Bingsen Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年2月

本文提出了一种混合空间矢量脉宽调制(SVPWM)合成方案,旨在降低共模电压(CMV)的频率和幅值。传统SVPWM技术会产生高频CMV,导致轴承电流流向地面,引发轴承过早失效。该方案通过优化调制策略,有效缓解了这一问题。

解读: 该研究直接针对逆变器核心控制算法,对阳光电源的组串式和集中式光伏逆变器产品线具有重要价值。通过优化SVPWM策略降低共模电压,可显著减少漏电流,提升系统电磁兼容性(EMC)表现,并延长逆变器及配套电机/变压器等设备的轴承寿命,提升产品可靠性。建议研发团队在下一代高功率密度逆变器设计中引入该混合调制策...

电动汽车驱动 DC-DC变换器 充电桩 功率模块 ★ 4.0

用于电动和混合动力汽车驱动的开关电容升压变换器

Switched-Capacitor Voltage Boost Converter for Electric and Hybrid Electric Vehicle Drives

Ameer Janabi · Bingsen Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月

本文提出了一种用于直流-交流及交流-直流功率转换的开关电容(SC)升压变换器及其控制方法。该电路通过在主变换器中引入开关电容网络,实现了传统电压源逆变器(VSI)或升压型VSI无法达到的独特性能,显著提升了功率转换效率与功率密度。

解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。开关电容技术能有效提升DC-DC变换级的升压能力,有助于减小充电桩内部磁性元件体积,从而提升整机功率密度。在阳光电源的高功率快充桩产品线中,引入此类高效率拓扑可降低开关损耗,优化散热设计。建议研发团队关注该拓扑在宽电压范围输出场景下的动态响应特性...

功率器件技术 SiC器件 功率模块 宽禁带半导体 ★ 5.0

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...

拓扑与电路 DC-DC变换器 功率模块 宽禁带半导体 ★ 5.0

迈向真正的零电压开关

ZVS)边界

Wucheng Ying · Hui Zhao · Ameer Janabi · Jinwei Qi 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月

本文针对高效率、高功率密度变换器中导通损耗占主导的问题,探讨了零电压开关(ZVS)技术。指出不准确的ZVS边界判定会导致设计偏差,造成开关损耗增加或导通/关断损耗过大,从而影响变换器的整体性能。

解读: 该研究对提升阳光电源光伏逆变器及储能PCS的功率密度至关重要。在组串式逆变器和PowerTitan系列储能系统中,精确的ZVS边界控制能有效降低开关损耗,提升整机效率。特别是在应用SiC/GaN等宽禁带半导体时,该理论有助于优化软开关控制策略,减少散热设计冗余,从而实现更紧凑的系统集成。建议研发团队...

功率器件技术 SiC器件 功率模块 可靠性分析 ★ 5.0

用于碳化硅功率电子封装的液态金属流体连接与浮动芯片结构以实现超低热机械应力

Liquid Metal Fluidic Connection and Floating Die Structure for Ultralow Thermomechanical Stress of SiC Power Electronics Packaging

Wei Mu · Ameer Janabi · Borong Hu · Luke Shillaber 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月

封装结构中各材料的热膨胀系数(CTE)差异巨大,导致功率电子器件在运行中产生显著的热机械应力。对于无键合线SiC模块,由于结构刚性及SiC晶体的高杨氏模量,应力问题更为突出。本文提出了一种基于柔性印刷电路板(FPCB)/芯片/活性金属钎焊(AMB)基板的创新封装结构,通过液态金属连接和浮动芯片设计,有效降低了SiC功率模块的热机械应力。

解读: 该技术对阳光电源的高功率密度SiC逆变器及储能PCS产品具有重要参考价值。随着PowerTitan等储能系统和组串式逆变器向更高功率密度演进,SiC器件的封装可靠性成为瓶颈。该研究提出的液态金属连接与浮动芯片结构,能有效缓解SiC芯片与基板间的热应力疲劳,显著提升功率模块在极端工况下的寿命。建议研发...

拓扑与电路 DAB DC-DC变换器 PWM控制 ★ 5.0

一种用于双有源桥DC-DC变换器的抛物线载波简易移相调制方法

A Simple Phase-Shift Modulation Using Parabolic Carrier for Dual Active Bridge DC–DC Converter

Yunting Liu · Xiaorui Wang · Wei Qian · Ameer Janabi 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月

双有源桥(DAB)变换器的功率传输与移相角呈非线性关系。传统控制器需通过在线求解二次方程或查表获取移相角,前者计算效率低,后者占用存储空间。本文提出一种基于抛物线载波的简易移相调制方法,通过硬件调制实现线性化控制,显著降低了计算复杂度。

解读: 该技术对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及电动汽车充电桩业务具有重要意义。DAB变换器是双向储能变流器(PCS)的核心拓扑,该研究提出的抛物线载波调制方法能够简化控制算法,降低对DSP/MCU的算力要求,从而提升PCS的动态响应速度和控制精度。建议研发团队在后续的储...