Xiaofeng Jiang · Tao Fan · Zhijie Qiu · Dan Zheng 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

随着电力电子系统向更高功率和密度演进，大电流IGBT模块可靠性日益受到关注。现有研究多关注恒定应力下键合线脱落前的退化，忽略了实际应用中常见的非恒定应力条件和多次退化跳变。本文提出一种针对大电流IGBT模块键合线退化的寿命预测方法，利用非恒定应力下的退化跳变趋势而无需大量先验失效数据。方法开发了新型退化估计模型DEM，使退化指标（参考温度下导通电阻RCE0）在非恒定应力下独立于结温和负载电流。改进直流功率循环测试以诱导和验证非恒定应力下的键合线退化，引入非恒定应力退化模型NCSDM捕获不同应力水...

解读: 该IGBT寿命预测研究对阳光电源功率模块可靠性管理有重要参考价值。非恒定应力下键合线退化建模与阳光ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器在实际应用中面临的复杂工况高度吻合。RCE0退化指标与结温和电流解耦的DEM模型可直接应用于阳光PowerTitan储能系统的IGBT模块健康监测。NCSDM捕获的...

Shaodi Ouyang · Jinjun Liu · Hui Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月

固态变压器（SST）在中压并网时需应对负序电流，这会增加桥臂电流应力并限制运行范围。本文提出通过注入零序电流来降低三角形连接SST的桥臂电流应力，从而优化系统运行性能。

解读: 该技术主要针对中压固态变压器（SST）的拓扑优化，虽然阳光电源目前的核心产品线（如PowerTitan储能系统、组串式/集中式逆变器）主要基于传统的电力电子变换架构，但随着电网对中压直挂式变换器需求的增加，该研究在提升系统功率密度和可靠性方面具有参考价值。建议研发团队关注其零序电流控制策略，这对于提...

Sixing Du · Bin Wu · Navid R. Zargari · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年1月

飞跨电容模块化多电平变换器（FC-MMC）解决了传统MMC在零/低频运行下的问题，且无需注入共模电压。然而，FC-MMC因内部高频电流幅值较大而承受高电流应力。本文探讨了通过方波设计优化内部高频分量，以有效降低电流应力的方法。

解读: FC-MMC拓扑在大型光伏电站及高压大功率储能系统中具有应用潜力。阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）对功率密度和效率要求极高。该研究提出的电流应力优化方案，有助于提升功率模块的可靠性，降低开关损耗，从而优化散热设计并提升整机效率。建议研发团队关注该拓扑在兆瓦级储能变流...

Yupeng Wei · Xiaoqiang Guo · Zhigang Lu · Changchun Hua 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月

三相电流源整流器因其灵活的电压调节、高可靠性和快速动态响应而备受关注。然而，开关管过高的电压应力会增加系统成本并降低可靠性。本文研究了空间矢量选择和输入位移角对开关电压应力的影响，旨在通过优化调制策略来降低电压应力，从而提升系统整体性能与可靠性。

解读: 该研究关注电流源整流器的开关电压应力优化，对阳光电源的电力电子变换技术具有参考价值。虽然阳光电源主流产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）多采用电压源型拓扑，但在大功率变流器及特定工业电源应用中，对开关管电压应力的精确控制是提升功率密度和可靠性的关键。建议研发团队借鉴文中关于空间矢量选...

Enhui Chu · Jiaxiang Song · Hongquan Ni · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月

针对传统谐振直流环节逆变器在零电压槽产生期间，谐振电流叠加在主开关上导致电流应力增大、导通损耗增加及选型成本上升的问题，本文提出了一种新型并联谐振直流环节逆变器，旨在有效降低主开关的电流应力，优化系统成本与效率。

解读: 该拓扑通过降低主开关电流应力，直接提升了逆变器的功率密度与转换效率，对阳光电源的组串式逆变器（如SG系列）和集中式逆变器产品线具有重要的参考价值。在追求更高效率和更低BOM成本的背景下，该技术有助于优化功率模块选型，减少散热设计压力。建议研发团队评估该谐振电路在兆瓦级集中式逆变器中的应用潜力，以进一...

Fei Xiong · Junchi Li · Dong Yan · Xiaolei Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月

针对两级式单相逆变系统中的双倍工频功率波动问题，本文提出了一种二次谐波电流整形（SHCS）方法，旨在最小化前端双有源桥（DAB）DC-DC变换器的电流应力。通过时域解析表达式对DAB的电流应力进行优化，有效抑制了低频波动并提升了系统效率。

解读: 该研究直接针对两级式架构中DAB变换器的电流应力优化，对阳光电源的户用光伏逆变器及储能变流器（PCS）产品线具有重要参考价值。在户用储能系统中，DAB常作为电池侧与直流母线间的核心接口，该SHCS方法能有效降低电容纹波电流，减小直流母线电容体积，从而提升系统功率密度并延长电容寿命。建议研发团队在Po...

Bo Yao · Haoran Wang · Qian Wang · Huai Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月

本文提出了一种统一的电容器应力模拟方法，具备两项独特测试能力：可同时对交流和直流电容器进行电气应力模拟，并能独立控制测试样本的纹波电流、纹波电压及直流电压等不同应力水平。该方法有效提升了电力电子系统可靠性评估的效率与精度。

解读: 电容器作为光伏逆变器（如SG系列组串式逆变器）和储能系统（如PowerTitan、PowerStack）中直流母线及滤波环节的核心元件，其寿命直接决定了整机可靠性。该方法提供的统一应力模拟技术，能够显著缩短阳光电源在产品研发阶段的寿命测试周期，并提升对复杂工况下电容器失效机理的理解。建议将此方法引入...

Shuangcheng Song · Shuai Dong · Qianfan Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月

无线充电系统中补偿电容的电压应力可达数千伏。在动态运行条件下，由于耦合条件的剧烈变化导致谐振电流波动，该问题更为严峻。本文提出了一种基于Boost变换器的恒定电阻（CR）控制方案，旨在有效抑制接收端的电流应力，提升系统在动态充电过程中的可靠性与稳定性。

解读: 该研究关注无线充电系统在动态工况下的电流应力优化，对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有参考价值。随着大功率无线充电技术的演进，如何通过控制策略（如文中的CR控制）降低功率器件与补偿电容的应力，是提升充电桩产品可靠性的关键。建议研发团队关注该控制方案在车载无线充电模块中的应用潜力，以优化充电效率并延长核...

Shanshou Li · Jun Chu · Qiansheng Fang · Ke Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月

针对LCC谐振变换器在移相控制模式下软开关范围窄、谐振元件电压电流应力高的问题，本文提出了一种LLCC谐振变换器。通过在LCC谐振网络输入端增加并联辅助电感，有效拓宽了零电压开关（ZVS）范围，并降低了谐振元件的应力。

解读: 该拓扑通过优化谐振网络结构，显著提升了DC-DC变换效率并降低了器件应力，对阳光电源的储能变流器（PCS）及户用光伏逆变器中的DC-DC级设计具有重要参考价值。特别是在PowerStack和PowerTitan等储能系统中，采用此类高效率、低应力的谐振拓扑，有助于提升系统在宽电压范围下的转换效率，减...

Jinxiao Wei · Hongyu Lin · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月

功率路由技术是平衡模块化变换器（如固态变压器SST）剩余寿命的有效手段，但现有研究缺乏对单个两级子模块内部应力分布的考量。本文提出了一种通过重新分配直流母线电容二次谐波电流，从而平衡子模块内部应力的方法，旨在提升变换器的整体可靠性。

解读: 该研究关注模块化变换器内部应力均衡与寿命管理，对阳光电源的PowerTitan及PowerStack等大型储能系统（PCS）具有重要参考价值。随着储能系统向高压、大功率模块化方向发展，子模块间的应力均衡直接影响整机寿命。该技术可优化PCS内部功率模块的电流分配策略，降低电容等关键薄弱环节的应力，从而...

Keon-Woo Kim · Jung-Kyu Han · Byoung-Hee Lee · Gun-Woo Moon · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月

本文提出了一种新型三电平DC-DC变换器，通过在整流电路中引入耦合电感，有效降低了环流，从而减少了主电路的导通损耗。此外，该拓扑降低了整流二极管的电压应力，允许使用低正向压降的器件，进一步提升了系统整体效率。

解读: 该技术对阳光电源的组串式光伏逆变器及储能变流器（PCS）产品线具有重要参考价值。三电平拓扑是提升大功率变换器效率和功率密度的核心技术，通过耦合电感优化环流和电压应力，可显著降低功率器件（如IGBT或SiC模块）的损耗，提升整机效率。建议研发团队评估该拓扑在PowerTitan等大功率储能系统中的应用...

S. V. K. Naresh · Hussain Shareef · Balram Kumar · Sankar Peddapati · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月

在高增益二次型直流 - 直流变换器中，输入元件通常承受较大的电流应力，而输出元件则承受较高的电压应力。为应对这些挑战，本文提出了一种新型的超高增益二次升压（UHGQB）变换器。通过采用电感输入均流结构，使输入电感上的电流应力最小化。此外，利用开关电容单元来降低输出二极管上的电压应力。本文详细介绍了 UHGQB 变换器的工作原理和稳态分析。此外，与最新的变换器进行比较表明，UHGQB 变换器在各项性能指标方面均优于其他变换器。搭建了一台 400 V、0.5 kW、50 kHz 的 UHGQB 变换...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项超高增益二次型升压变换器技术对我们在光伏逆变器和储能系统领域具有重要战略意义。该技术通过创新的输入电流分担配置和开关电容单元，有效解决了传统高增益变换器中输入端电流应力大、输出端电压应力高的核心痛点，这与我们在分布式光伏和储能应用中面临的实际工程挑战高度契合。 从产品...

Xuefeng Hu · Xing Liu · Penghui Ma · Shunde Jiang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月

本文提出了一种新型混合连接升压变换器（HCBC），具备超高升压比和极低电压应力。输入端采用基于双耦合电感的交错式升压结构，有效降低了输入电流纹波，并减轻了主开关管和磁性元件的电流应力。

解读: 该拓扑通过耦合电感和混合连接技术实现了高升压比，非常契合阳光电源户用光伏及组串式逆变器对高功率密度和高效率的需求。在光伏组件电压较低或需要更高直流母线电压的场景下，该技术能有效降低开关管的电压应力，从而允许选用更低耐压等级的功率器件（如SiC MOSFET），进一步提升转换效率。建议研发团队评估该拓...

Minxin Lin · Chuanxin Feng · Yin Chen · Haibin Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月

相比传统双有源桥（DAB）变换器，三电平DAB（TL-DAB）能有效降低器件电压应力并提升运行性能。然而，随着变换器电压等级提升，功率建模复杂度增加，且传统电流应力优化策略在宽电压范围下的效果受限。本文提出了一种混合电流应力优化策略，以改善TL-DAB在宽电压波动下的效率与应力表现。

解读: 该研究直接关联阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及大功率双向DC-DC变换器技术。在储能PCS中，随着电池组电压范围的扩大，三电平拓扑能显著降低开关管电压应力，允许使用更优化的功率器件。该优化策略有助于提升PCS在宽电池电压范围下的全工况转换效率，减少损耗，从而提...

Haibin Cao · Ping Yang · Xia Guo · Rui Huang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月

在高功率密度三相电流源整流器（3ph-CSR）中，共模（CM）滤波器常用于抑制输入电流的共模噪声。然而，滤波器的引入会导致直流侧正负极电感电流不平衡，从而增加开关器件的电压应力。本文提出了一种改进的非对称调制策略，旨在有效降低开关器件的电压应力，提升系统可靠性。

解读: 该研究关注电流源整流器（CSR）的调制策略与电压应力优化，对阳光电源的功率变换技术具有参考价值。虽然阳光电源目前的主流产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）多采用电压源型拓扑，但该研究中关于共模噪声抑制与开关器件应力平衡的分析方法，可应用于提升大功率PCS及工业驱动产品的电磁兼容性（E...

Jie Zhang · Md Tanvir Hasan · Shubham Mondal · Zhengwei Ye · Applied Physics Letters · 2025年7月 · Vol.127

本文报道了一种通过引入铍（Be）掺杂来提升ScAlN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMTs）性能的新方法。该器件展现出显著降低的关态漏电流，并在高电流应力条件下表现出优异的稳定性。通过精确调控Be掺杂浓度，有效抑制了栅极泄漏电流和动态导通电阻退化，同时保持良好的开态特性。透射电子显微镜与二次离子质谱分析证实了材料界面清晰且掺杂均匀。该研究为高性能GaN基功率器件的可靠性提升提供了可行路径。

解读: 该掺铍ScAlN/GaN HEMT技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。低关态漏电流特性可直接降低ST系列储能变流器和SG光伏逆变器的待机损耗，提升系统效率；高电流应力稳定性解决了GaN器件在PowerTitan大型储能系统长期运行中的可靠性痛点。相比传统AlGaN方案，ScAlN材料的高极化特性...

Ping-Hsun Chiu · Yi-Fan Tsao · Heng-Tung Hsu · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年5月

在本研究中，我们研究了承受高温导通态直流应力（$V_{\text {DS}} = 18$ V，$I_{\text {DS}} = 300$ mA/mm）的AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）的射频性能退化情况。主要聚焦于针对毫米波应用的短栅长器件仅由直流应力引起的射频退化机制分析。在整个直流应力过程中，对器件参数的变化进行了细致的测量和提取。结果表明，器件的本征栅电容和寄生电阻增大，导致单位电流增益截止频率（$f_{\text {T}}$）和最大振荡频率（$f_{\text {MAX...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于GaN HEMT器件在高温直流应力下射频性能退化机理的研究具有重要的参考价值。虽然该研究聚焦于毫米波应用场景，但其揭示的器件退化机制对我们在光伏逆变器和储能变流器中广泛应用的GaN功率器件同样具有指导意义。 研究发现，在高温导通状态的直流应力下，AlGaN势垒层中...

Yangtao Long · Yuan Chen · Pengkai Wang · Bo Hou 等5人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年3月

在变流器应用中，碳化硅（SiC）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）的体二极管常被用作续流二极管以降低成本和节省空间，这可能会导致器件出现双极退化现象。本文分析并比较了 1200 V SiC MOSFET 在直流和脉冲电流应力条件下的双极退化机制。研究表明，直流应力下的退化速度比脉冲应力下更快，这是因为在脉冲电流关断状态期间，器件中的位错会收缩，从而使整体退化速度变慢。在较低的直流电流密度下，双极退化过程在退化前会经历一个激活阶段，且随着电流密度的降低，激活时间和退化时间会变...

解读: 作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商，阳光电源产品中大量应用SiC MOSFET器件以提升功率密度和转换效率。该论文揭示的双极退化机制对我司产品可靠性具有重要指导意义。 在光伏逆变器和储能变流器应用中，为降低成本和优化空间布局，我们通常将SiC MOSFET的体二极管用作续流二极管。这种设计虽...

Huapping Jiang · Yao Li · Xinxin Li · Mengya Qiu 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年7月

碳化硅（SiC）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）因其卓越的性能而广受青睐。然而，可靠性问题阻碍了其快速发展，其中阈值电压漂移是关键问题之一。尽管静态和动态栅极应力下的阈值电压漂移已得到广泛研究，但漏极应力引起的阈值电压漂移却很少受到关注。在本研究中，开发了一个专门用于碳化硅 MOSFET 的测试平台，该平台能够独立且解耦地施加栅极和漏极应力。此外，漏极应力可进一步分解为电压和电流分量，以便进行更详细的分析。另外，采用技术计算机辅助设计（TCAD）仿真来研究不同应力模式引起...

解读: 作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商，阳光电源在产品设计中大量采用碳化硅（SiC）MOSFET以提升系统效率和功率密度。该论文揭示的漏极应力导致的阈值电压漂移现象，对我司产品的长期可靠性具有重要指导意义。 在光伏逆变器和储能变流器应用中，SiC MOSFET不仅承受高频栅极开关应力，更面临复杂...

Haoshu Tan · Juntao Li · Yinghao Meng · Lin Zhang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月

SiC门极可关断(GTO)晶闸管被视为提高脉冲功率应用功率密度和效率的先进方案。全面研究循环脉冲应力下的长期退化和机理,器件重复承受5.0kA约40微秒正弦波脉冲应力。阈值栅极电流降低和栅极漏电流增加是主导退化模式。界面测量揭示SiC/SiO2界面阳极和栅极间定位的碳原子增强电子俘获是阈值电流不稳定性的主要原因。扫描电镜图像显示循环脉冲应力最终导致热失控以及阳极-栅极边界定位的空洞和裂纹形成。

解读: 该SiC GTO退化机理研究对阳光电源SiC器件可靠性评估有重要参考价值。阈值电流和界面缺陷退化机理分析可应用于ST储能变流器和SG光伏逆变器的SiC器件选型和可靠性设计,提高长期稳定性。该研究对PowerTitan大型储能系统的脉冲功率应力评估和寿命预测有指导意义,可优化器件工作条件并延长使用寿命...