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基于数据驱动的SiC MOSFET故障预测方法
Data-Driven Approach for Fault Prognosis of SiC MOSFETs
Weiqiang Chen · Lingyi Zhang · Krishna Pattipati · Ali M. Bazzi 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
本文提出了一种用于碳化硅（SiC）MOSFET故障预测的无监督学习方法。该方法通过监测器件在退化过程中的电压、电流、温度及其他特征参数的变化趋势来实现。文章回顾了半导体失效模式及现有故障预测技术，并首次针对SiC器件的退化特性提出了该数据驱动方案。
解读: SiC MOSFET是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩的核心功率器件。随着高功率密度设计需求增加，SiC器件的可靠性成为系统长寿命运行的关键。该研究提出的无监督学习故障预测方法，可集成至iSolarCloud智能运维平台中，通过实时采集电压、电流及温度数据，实现对功...
基于光子功率转换的无纹波升压电源
Ripple-Free Boost-Mode Power Supply Using Photonic Power Conversion
Matthew M. Wilkins · Masanori Ishigaki · Philippe-Olivier Provost · Denis Masson 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年2月
光子功率转换器（PPC）是一类旨在将单色光（激光或LED）高效转换为电能的光伏器件。该器件采用多p-n结串联的叠层结构，转换效率高达70%，功率密度达100 W/cm²。本文探讨了利用PPC实现无纹波升压电源的技术方案，为高功率密度电力电子变换提供了新的研究视角。
解读: 该技术目前处于前沿探索阶段，主要涉及光电转换与高功率密度电路设计。对于阳光电源而言，该技术在现有的组串式逆变器或PowerTitan储能系统中的直接应用尚不成熟。然而，其高功率密度和无纹波特性对未来极端小型化、高可靠性的辅助电源模块具有参考价值。建议研发团队关注其在光电隔离驱动或特殊环境下的低噪声电...
利用低介电常数材料降低共模电磁干扰的功率半导体模块
Power Semiconductor Module With Low-Permittivity Material to Reduce Common-Mode Electromagnetic Interference
Jong-Won Shin · Chi-Ming Wang · Ercan M. Dede · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年12月
本文提出了一种在功率半导体模块中布局低介电常数材料的设计方案，旨在降低寄生共模（CM）电容，从而抑制共模电流。在不牺牲半导体器件与散热器之间热性能的前提下，通过将直接键合铜（DBC）基板底部部分铜层替换为空气，有效降低了寄生电容，优化了模块的电磁兼容性（EMC）。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器）具有重要应用价值。随着功率密度不断提升，高频开关带来的EMI问题已成为系统设计的瓶颈。该方案通过优化DBC基板结构降低寄生电容，在不影响散热的前提下改善EMC性能，有助于减小滤波器体积，提升整机功率密度。建议研发...
一种基于磁与电容混合功率传输的新型软开关双向DC-DC变换器
A Novel Soft Switching Bidirectional DC–DC Converter Using Magnetic and Capacitive Hybrid Power Transfer
Masanori Ishigaki · Jongwon Shin · Ercan M. Dede · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年9月
本文提出了一种新型双向DC-DC变换器，旨在提升直流电网的便捷性与模块化水平。通过LC谐振变压器的独特运行方式，该变换器仅需两个开关管即可实现双向功率控制，并在宽功率范围内实现软开关，显著提升了转换效率。
解读: 该技术在双向功率变换领域具有显著优势，高度契合阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及户用储能PCS的研发需求。其仅需两个开关管的拓扑结构有助于降低硬件成本并提升功率密度，符合当前储能产品向高集成度、小型化发展的趋势。建议研发团队评估该LC谐振方案在宽电压范围下的效率表现，...
高功率、高电流纹波平面电感器的建模与设计
Modeling and Design of High-Power, High-Current-Ripple Planar Inductors
Yucheng Gao · Vivek Sankaranarayanan · Ercan M. Dede · Yuqing Zhou 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文针对电动汽车驱动系统等液冷高功率应用场景，研究了高电流纹波平面电感器的建模与设计优化。通过创新性的交流绕组损耗模型和热模型，在保证高效率和高功率密度的前提下，实现了电感器设计的高效计算与精确优化。
解读: 该研究对阳光电源的电动汽车充电桩及储能系统（如PowerTitan系列）中的磁性元件设计具有重要参考价值。随着功率密度的不断提升，高电流纹波下的磁损耗与热管理成为核心瓶颈。本文提出的高效建模方法可指导研发团队在充电桩高频化设计中优化平面电感结构，提升系统整体效率。建议研发部门将其热仿真与损耗模型集成...
基于GaN器件的MagCap DC-DC变换器：设计考量与准谐振运行
MagCap DC–DC Converter Utilizing GaN Devices: Design Consideration and Quasi-Resonant Operation
Jong-Won Shin · Masanori Ishigaki · Ercan M. Dede · Jae Seung Lee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年3月
本文提出了一种利用GaN半导体器件的MagCap DC-DC变换器，旨在提升车载电源系统的效率与模块化水平。该拓扑结构类似于反激变换器，但所有开关管均能实现软开关。文章针对变压器和电容提出了设计指南，综合考虑了导通损耗及开关管的电压应力。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩及储能系统（如PowerStack/PowerTitan中的DC-DC环节）具有重要参考价值。GaN器件的应用能显著提升变换器的功率密度和效率，符合公司产品向小型化、高频化发展的趋势。建议研发团队关注该拓扑的软开关特性，评估其在车载充电模块或小型化储能PCS中的应用潜...
高热流密度功率半导体器件冷却专利技术综述
A Review of Select Patented Technologies for Cooling of High Heat Flux Power Semiconductor Devices
Shailesh N. Joshi · Feng Zhou · Yanghe Liu · Danny J. Lohan 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
过去二十年，宽禁带功率电子器件的发展推动了针对高热流密度（200–1000 W/cm²）功率半导体器件的高性能液冷解决方案研究。本文通过对电子冷却技术的专利文献检索，梳理了具有应用前景的高性能热管理技术。
解读: 随着阳光电源PowerTitan液冷储能系统及高功率密度组串式逆变器的迭代，功率器件的热管理已成为提升系统功率密度和可靠性的核心瓶颈。本文探讨的高热流密度冷却技术，对优化我司SiC/IGBT功率模块的散热设计、提升液冷系统效率具有重要参考价值。建议研发团队关注文中提及的先进微通道或相变冷却专利，以进...
电子器件异质集成中热管理方案的增材制造应用、设计方法与挑战
Applications, Design Methods, and Challenges for Additive Manufacturing of Thermal Solutions for Heterogeneous Integration of Electronics
Ercan M. Dede · Feng Zhou · Yuqing Zhou · Danny J. Lohan 等7人 · Journal of Electronic Packaging · 2025年6月 · Vol.147
电子器件的异质集成是下一代电子应用发展的关键，涵盖高功率密度能源转换系统及面向先进计算的芯粒与共封装光学架构。提升功能密度与运行性能是异质集成的核心目标，而有效的热管理对有源和无源器件均至关重要。增材制造技术为复杂热管理结构的设计与集成提供了新途径，支持多材料、拓扑优化及近芯片冷却方案的实现。本文综述了增材制造在电子热管理中的应用、设计方法及其面临的制造精度、材料兼容性与可靠性等挑战。
解读: 该增材制造热管理技术对阳光电源高功率密度产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统中，SiC/GaN功率器件的高集成度带来严峻散热挑战，增材制造可实现拓扑优化的复杂流道结构和近芯片冷却方案，突破传统散热器设计限制。对于三电平拓扑功率模块，多材料增材制造可优化热路径设...