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氮化镓功率器件芯片内并发老化预测与介质失效检测
On-Chip Concurrent Device Aging Prognosis and Dielectric Failure Detection for GaN Power Devices
Lixiong Du · Yuanqing Huang · D. Brian Ma · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
尽管氮化镓（GaN）功率器件具有优异的性能，但其可靠性仍面临挑战。本文提出了一种片上状态监测（CM）方法，将器件老化预测与介质失效检测集成于统一电路平台。该方法利用器件关断特性，实现了对GaN器件健康状态的实时评估，为提升宽禁带器件在电力电子系统中的可靠性提供了有效手段。
解读: GaN器件作为宽禁带半导体的代表，在阳光电源的高功率密度户用逆变器及小型化充电桩产品中具有广阔应用前景。该研究提出的片上监测技术，能够有效解决GaN器件在长期运行中的可靠性痛点，通过实时老化预测与故障预警，可显著提升iSolarCloud平台的运维智能化水平。建议研发团队关注该片上集成电路设计，将其...
一种具有集成双级状态监测机制的智能碳化硅LED驱动IC
A Smart Silicon Carbide LED Driver IC With Integrated Dual-Level Condition-Monitoring Mechanism
Yuanqing Huang · D. Brian Ma · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
针对碳化硅（SiC）功率器件日益严峻的可靠性挑战，本文提出了一种创新的双级状态监测机制，旨在增强功率电路的鲁棒性。该机制通过芯片级和封装级双重监测，并引入原位可靠性感知调制器，实现了对芯片级退化过程的实时评估与监控。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高的战略价值。随着公司在光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统中大规模应用SiC功率模块，器件的长期可靠性成为提升产品竞争力的关键。该双级监测机制（芯片级+封装级）可直接集成至iSolarCloud智能运维平台，实现对逆变器及储能PCS内部核心...
具有自动相位对齐EMI自抵消和BER感知扩频调制的GaN开关电源IC设计
Design of GaN Switching Power IC With Auto-Phase-Aligned EMI Adaptive Self-Cancellation and BER-Conscious Spread Spectrum Modulation
Lixiong Du · D. Brian Ma · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
针对电动汽车自动驾驶应用中日益严峻的电磁干扰（EMI）挑战，本文开发了一种片上EMI自适应自抵消（ASC）技术。该技术结合自动相位对齐控制机制，在不同工况下均能有效抑制干扰，并引入BER感知扩频调制技术，在提升EMI抑制效果的同时兼顾信号传输质量。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩及高功率密度逆变器产品具有重要参考价值。随着充电桩向高频化、高功率密度方向演进，GaN器件的应用将成为趋势，但随之而来的EMI问题是产品认证的难点。本文提出的自动相位对齐EMI自抵消技术，可集成至充电桩的功率控制芯片中，有效降低滤波器体积，提升系统集成度。建议研发团队...
集成动态导通电阻全谱扫描与偏移校准的GaN功率器件在线状态监测
Online Condition Monitoring for GaN Power Devices With Integrated Dynamic On-Resistance Full Profile Scan and Offset Calibration
Dong Yan · D. Brian Ma · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
GaN高电子迁移率晶体管凭借优异的开关特性在高效高频电路中应用广泛，但其老化与失效机制尚不明确，严重制约了大规模量产。本文提出了一种集成动态导通电阻全谱扫描与偏移校准的在线监测技术，旨在通过实时监测器件健康状态，提升GaN功率器件在电力电子系统中的可靠性。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化充电桩产品中对高功率密度要求的提升，GaN器件的应用成为技术演进的重要方向。该研究提出的动态导通电阻在线监测技术，能够有效解决GaN器件在复杂工况下的可靠性评估难题。对于阳光电源而言，将该监测算法集成至iSolarCloud智能运维平台或逆变器控制固件中，可实现对...
基于结温无关在线状态监测与主动温度频率调节的GaN基开关电源转换器自老化预测
Self-Aging-Prognostic GaN-Based Switching Power Converter Using TJ-Independent Online Condition Monitoring and Proactive Temperature Frequency Scaling
Yingping Chen · D. Brian Ma · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
本文针对GaN技术的老化与失效挑战，提出了一种增强可靠性的技术方案。通过监测GaN功率开关的动态导通电阻（rDS_ON）作为实时前兆，开发了在线状态监测方案，用于预测电流坍缩引起的老化与失效。此外，结合主动温度频率调节技术，有效提升了GaN基电源转换器的运行可靠性。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化充电桩产品中对高功率密度、高效率的需求日益增长，GaN器件的应用前景广阔。本文提出的在线状态监测与老化预测技术，能够有效解决GaN器件在长期运行中的可靠性痛点。建议研发团队关注该技术在组串式逆变器功率模块中的应用，通过实时监测rDS_ON实现故障预警，从而提升iS...
一种具有随机并行功率注入和电荷回收功能的加密片上电源，用于抵御功率/电磁侧信道攻击
An Encrypted On-Chip Power Supply With Random Parallel Power Injection and Charge Recycling Against Power/EM Side-Channel Attacks
Kang Wei · Jin Woong Kwak · D. Brian Ma · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
随着硬件安全成为现代电子设备保护信息隐私的关键挑战，本文提出了一种加密片上电源，旨在抵御针对加密核心的功率和电磁侧信道攻击（SCA）。通过将电源路径与安全路径分离，利用随机并行功率注入和电荷回收技术，实现了供电功率的加密，有效增强了硬件系统的安全性。
解读: 该技术主要针对芯片级的硬件安全防护，通过电源层面的加密来抵御侧信道攻击。对于阳光电源而言，该技术在当前主流的光伏逆变器、储能PCS及充电桩产品中应用场景有限，主要因为电力电子设备的核心安全诉求更多集中在通信协议安全、固件防篡改及电网安全接入。但在iSolarCloud智能运维平台及未来高度集成化的智...