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大尺寸高压反向阻断IGCT的异常开通现象
Abnormal Turn-ON Phenomenon of Large-Size and High-Voltage Reverse Blocking IGCT
Chunpin Ren · Jiapeng Liu · Jinpeng Wu · Jianhong Pan 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
大尺寸高压反向阻断IGCT（RB-IGCT）可用于混合式电网换相换流器拓扑，以降低换相失败概率。然而，在8kV RB-IGCT样品中观察到一种异常开通现象，这可能阻碍正常的电流切换，目前尚未得到深入研究。
解读: 该研究关注高压大功率器件的开关特性与可靠性，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）的功率模块选型具有参考价值。虽然IGCT主要应用于超高压输电领域，但其揭示的功率器件异常开通机制对优化大功率IGBT/SiC模块的驱动电路设计、提升系统在复杂工况下的可靠性具有借鉴意义...
固态直流断路器缓冲支路的设计与开发
Snubber Branch Design and Development of Solid-State DC Circuit Breaker
Xin Yan · Zhanqing Yu · Lu Qu · Zhizheng Gan 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种基于反向阻断集成门极换流晶闸管（RB-IGCT）的低压直流固态断路器。利用RB-IGCT的反向阻断能力简化了电路拓扑。此外，通过开发由金属氧化物压敏电阻（MOV）和电容组成的缓冲支路，进一步优化了断路过程。
解读: 该研究对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微电网解决方案具有重要参考价值。随着储能系统直流侧电压等级的提升，直流侧故障保护成为提升系统可靠性的关键。RB-IGCT的应用可简化PCS直流侧保护电路设计，降低损耗并提升功率密度。建议研发团队关注该缓冲支路设计方法，...
超级门极可关断晶闸管
SGTO）的有害电压升高现象及其优化方法
Zaixuan Shang · Jiapeng Liu · Jinpeng Wu · Xiaotong Shen 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文分析了超级门极可关断晶闸管（SGTO）中出现的有害电压升高现象。通过仿真研究，明确了载流子浓度不足是导致电压升高的根本原因。此外，通过定量理论分析，研究了影响电压升高的关键因素，并提出了相应的优化方法。
解读: SGTO作为一种高压大功率电力电子器件，其电压升高现象直接影响器件的可靠性与开关损耗。对于阳光电源而言，该研究对于提升大功率集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）中功率模块的选型与驱动电路设计具有参考价值。虽然阳光电源目前主流采用IGBT及SiC模块，但深入理解此类高压器件的物...
一种基于IGCT的新型混合电网换相换流器以缓解高压直流输电中的换相失败
A Novel Hybrid Line Commutated Converter Based on IGCT to Mitigate Commutation Failure for High-Power HVdc Application
Chaoqun Xu · Zhanqing Yu · Biao Zhao · Zhengyu Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
为降低基于电网换相换流器（LCC）的高压直流输电系统换相失败概率，本文提出了一种基于集成门极换流晶闸管（IGCT）的新型混合LCC拓扑。该方案通过部分替换传统晶闸管，利用反向阻断IGCT的双向耐压能力，有效提升了换流器在弱电网下的运行稳定性与抗干扰能力。
解读: 该研究针对高压直流输电（HVDC）领域的换相失败问题，通过引入IGCT优化拓扑，提升了系统在弱电网环境下的鲁棒性。虽然阳光电源目前的核心业务聚焦于光伏逆变器、储能系统（PowerTitan/PowerStack）及风电变流器，尚未直接涉及超高压直流输电领域，但该技术在提升大功率电力电子设备抗干扰能力...
高压集成门极换流晶闸管
IGCT）开通电压平台的机理解析
Jinpeng Wu · Jianhong Pan · Chunpin Ren · Jiapeng Liu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
高压集成门极换流晶闸管（IGCT）是混合线路换相变换器中防止换相失败的关键器件。本文针对其在kA/μs级高电流上升率（di/dt）下开通时出现的电压平台现象，深入分析了其微观物理机制及潜在的可靠性风险。
解读: IGCT作为高压大功率电力电子器件，主要应用于超高压直流输电或特大功率工业变流领域。虽然阳光电源目前的核心产品线（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能系统）主要基于IGBT或SiC功率模块，但该研究揭示的高di/dt下的动态电压特性与器件可靠性分析方法，对公司在研发更高功率密度、更高电压...
混合电网换相换流器用反向阻断IGCT的优化设计
Optimal Design of Reverse Blocking IGCT for Hybrid Line Commutated Converter
Chunpin Ren · Jiapeng Liu · Xiaozhao Li · Yue Song 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
混合电网换相换流器（Hybrid LCC）能有效降低换相失败概率，但目前缺乏满足该拓扑要求的高压、大电流、高关断能力的逆导型集成门极换流晶闸管（RB-IGCT）。本文重点研究了RB-IGCT的优化设计方法，旨在提升其在复杂电力电子拓扑中的应用性能。
解读: 该研究涉及的高压大功率器件RB-IGCT主要应用于高压直流输电（HVDC）领域。虽然阳光电源目前的核心产品线（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能系统）主要基于IGBT和SiC MOSFET技术，但随着公司在大型地面电站及电网侧储能业务的深入，对更高电压等级、更高功率密度器件的需求日益增...
基于IGCT物理紧凑模型的混合电网换相换流器换相特性综合分析与测试
Comprehensive Physical Commutation Characteristic Analysis and Test of Hybrid Line Commutated Converter Based on Physics Compact Model of IGCT
Zhanqing Yu · Zongze Wang · Chaoqun Xu · Xuan Zhou 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
为缓解高压直流输电系统中的换相失败问题，本文提出了一种基于集成门极换流晶闸管（IGCT）和晶闸管的混合电网换相换流器（H-LCC）。为验证该方案的有效性与正确性，建立了反向阻断IGCT（RB-IGCT）和晶闸管的物理紧凑模型，并进行了深入的换相特性分析与实验验证。
解读: 该研究关注高压大功率电力电子变换器的换相稳定性，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及大型光伏并网系统具有参考价值。虽然目前阳光电源主流产品多采用IGBT/SiC技术，但随着储能系统向更高电压等级和更大容量发展，混合拓扑及新型功率器件（如IGCT）在超大规模电网接入中的应用潜力值得关注...
基于IGCT的具有快速换相特性的混合电网换相换流器及其在高压直流输电中的应用：拓扑、设计方法与实验
Hybrid Line Commutated Converter With Fast Commutation Characteristic Based on IGCT for HVDC Application: Topology, Design Methodology, and Experiments
Chaoqun Xu · Zhanqing Yu · Biao Zhao · Zhengyu Chen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
为有效缓解电网换相换流器（LCC）的换相失败问题，本文提出了一种混合换流器概念。该拓扑利用集成门极换流晶闸管（IGCT）替代部分晶闸管，并应用反向阻断型IGCT（RB-IGCT）实现快速换相，显著提升了换流器在弱电网下的运行稳定性。
解读: 该技术主要针对高压直流输电（HVDC）领域，虽然阳光电源目前的核心业务集中在光伏逆变器和储能系统（如PowerTitan系列），但该拓扑中关于IGCT的应用及弱电网下的换相控制策略，对公司未来探索大功率柔性直流输电、构网型（GFM）储能变流器在极弱电网下的稳定性提升具有参考价值。建议研发团队关注RB...
提升混合电网换相换流器中反向阻断IGCT的dv/dt抗扰度
Improving dv/dt Immunity of Reverse Blocking IGCT for Hybrid Line-Commutated Converter
Chunpin Ren · Jianhong Pan · Jiapeng Liu · Zongze Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
本文针对集成门极换流晶闸管（IGCT）在混合电网换相换流器（H-LCC）中易受dv/dt诱导误导通的问题，深入揭示了其触发机理。通过优化器件特性与驱动控制，旨在提升IGCT在复杂拓扑中的dv/dt抗扰度，从而降低换流失败概率，提高电力电子系统的运行可靠性。
解读: 该研究聚焦于高压大功率电力电子器件的抗干扰能力，虽IGCT主要应用于超高压直流输电领域，但其对dv/dt抗扰度的研究方法对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能变流器（如PowerTitan系列）中的功率模块选型与驱动电路设计具有参考价值。随着光伏与储能系统向更高电压等级发展，功率器件在快速开关过程中...
基于栅极雪崩阈值电压的高精度IGCT结温监测新方法
Novel IGCT Junction Temperature Monitoring Method With High Precision Based on Gate Avalanche Threshold Voltage
Han Wang · Chunpin Ren · Jiapeng Liu · Zhengyu Chen 等13人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
针对集成门极换流晶闸管（IGCT）的可靠性，本文提出了一种基于栅极雪崩阈值电压的结温监测新方法。传统温度敏感电参数（TSEP）方法因灵敏度低（<2 mV/K），精度仅达±5 K。该方法通过利用栅极雪崩特性，显著提升了结温监测的精度，为高功率电力电子器件的实时热状态监控提供了有效方案。
解读: IGCT主要应用于超大功率电力电子领域，如中高压大功率变流器。虽然阳光电源目前的主流产品（组串式/集中式逆变器、储能PCS）多采用IGBT或SiC模块，但该研究提出的高精度结温监测方法对于提升大功率电力电子设备的可靠性具有借鉴意义。建议研发团队关注该TSEP方法在IGBT模块上的迁移应用，通过提升功...
用于具有单开关属性的固态直流断路器的超低通态电压IGCT
Ultra-Low on-State Voltage IGCT for Solid-State DC Circuit Breaker With Single-Switching Attribute
Jiapeng Liu · Zhanqing Yu · Wenpeng Zhou · Zhengyu Chen 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
固态直流断路器（SS-DCCB）的性能主要取决于功率器件的通态特性。本文开发了一种用于SS-DCCB的优化低通态电压集成门极换流晶闸管（LO-IGCT）。研究分析了基区长度、载流子寿命和发射极注入效率等器件参数对通态电压的影响，并进行了优化设计。
解读: 直流断路器技术是高压直流输电及大型储能系统安全保护的核心。IGCT作为一种高压大功率器件，其通态损耗的降低直接提升了SS-DCCB的效率并降低了散热成本。对于阳光电源的PowerTitan等大型储能系统及直流侧保护方案，该技术有助于提升系统整体转换效率，减少直流侧故障切除时的能量损耗。建议研发团队关...
一种基于多级阳极电压检测的4500V压接式器件单管关断能力无损测试方案
A Robust Nondestructive Test Scheme Based on Multistage Anode Voltage Detection for 4500 V Single-Cell Turn-Off Capability of Press-Packed Devices
Jiapeng Liu · Zhanqing Yu · Xiaorui Wang · Chunpin Ren 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
针对功率器件单管关断能力测试中，一旦发生关断故障即导致器件损毁的问题，本文提出了一种基于多级阳极电压检测的鲁棒性无损测试方案。该方案能够有效评估4500V压接式器件的关断能力，在保证测试安全的同时，为器件失效机理研究提供了非破坏性的实验手段。
解读: 该研究针对高压压接式器件（如高压IGBT）的关断能力测试，对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）中使用的核心功率模块具有重要参考价值。高压压接器件是大型电力电子设备可靠性的基石，该无损测试方案能显著降低研发阶段的器件损耗成本，并提升对器件失效机理的深度理解。建议研发团队...
解析高压集成门极换流晶闸管的开启电压平台
Decipher Turn-On Voltage Plateau of High-Voltage Integrated Gate Commutated Thyristors
Jinpeng Wu · Jianhong Pan · Chunpin Ren · Jiapeng Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
高压集成门极换向晶闸管（IGCT，反向阻断型）是混合式电网换相换流器抵御换相失败的合适器件。在导通过程中，当电流上升率 $di/dt$ 高达千安每微秒时，会出现电压平台现象。为了解析这一现象的机理和潜在风险，本文聚焦于电压平台的微观过程及影响因素，发现注入空穴不足抑制了空间电荷区的放电过程，从而导致该现象的出现。此外，本文还阐明了其热稳定性和长期可靠性。本文在科学和技术层面均有助于高压 IGCT 器件的研发。
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于高压集成门极换流晶闸管（IGCT）开通电压平台现象的研究具有重要的技术参考价值。IGCT作为一种高压大功率半导体器件，在我们的大功率光伏逆变器、储能变流器以及柔性直流输电系统中具有潜在应用前景。 该研究揭示了IGCT在高di/dt（kA/μs级）开通过程中出现电压...