找到 15 条结果
基于数据驱动机器学习框架的功率循环测试下IGBT模块失效模式分类
Failure Mode Classification of IGBT Modules Under Power Cycling Tests Based on Data-Driven Machine Learning Framework
Xin Yang · Yue Zhang · Xinlong Wu · Guoyou Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
在功率循环测试（PCT）中预先识别IGBT模块的失效模式至关重要，这不仅有助于精确应用失效物理寿命预测方法，还能优化IGBT设计。然而，针对不同IGBT模块建立准确且通用的离线失效模式分类方法仍具挑战。本文提出了一种基于数据驱动机器学习的框架，旨在实现高效、准确的失效模式分类。
解读: IGBT模块是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器及风电变流器的核心功率器件。该研究提出的数据驱动失效分类方法，能显著提升公司对核心功率器件在极端工况下的可靠性评估能力。建议将此机器学习框架集成至iSolarCloud智能运维平台或研发测试环节，通过...
功率循环下IGBT芯片连接焊料层蠕变-疲劳交互失效研究
Investigation on Creep-Fatigue Interaction Failure of Die-Attach Solder Layers in IGBTs Under Power Cycling
Shihan Zhao · Xin Yang · Xinlong Wu · Guoyou Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
本文研究了功率循环测试（PCT）中IGBT焊料层的蠕变-疲劳交互失效机制。研究指出，在长时间加热过程中，蠕变对焊料层退化起着关键作用。通过微观结构扫描与分析，揭示了焊料层在热机械应力下的损伤演化规律，为提升功率模块的寿命预测与可靠性设计提供了理论依据。
解读: 功率模块是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器及风电变流器的核心部件。该研究深入探讨了IGBT焊料层的蠕变-疲劳失效机制，直接关系到产品在复杂工况下的长期可靠性。建议研发团队将此失效模型引入到功率模块的寿命评估体系中，优化模块封装工艺及散热设计，特别...
一种基于PCB RCCS的并联IGBT模块瞬态电流平衡有源门极驱动方法
An Active Gate Driver Method for Transient Current Balancing of Parallel IGBT Modules Based on PCB RCCS
Tao Tang · Wensheng Song · Jian Chen · Tingwen Hu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
多并联IGBT模块可提升功率变换器载流能力，但因参数不一致及工况差异，易导致瞬态电流不平衡，引发“电-热”应力分布不均，威胁系统安全。本文提出一种基于PCB集成Rogowski线圈电流传感器（RCCS）的有源门极驱动方法，有效改善并联模块间的瞬态电流均衡性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如集中式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统）具有极高的应用价值。在大功率电力电子设备中，IGBT模块的并联是实现高功率密度的关键，但电流不平衡往往限制了器件的利用率并影响系统寿命。通过引入基于PCB RCCS的有源门极驱动技术，公司可以更精准...
电力电子系统中功率半导体模块的热网络研究综述
Thermal Networks for Power Semiconductor Modules in Power Electronic Systems: A Review
Xiang Li · Yi Zhang · Haoze Luo · Xin Yang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
本文综述了功率半导体模块热网络模型的发展。随着电力电子应用对功率密度、开关频率、运行温度及可靠性要求的不断提高，功率模块的设计面临严峻挑战。文章重点探讨了热网络建模技术，旨在通过精确的热管理提升系统整体性能与可靠性。
解读: 热管理是阳光电源提升逆变器与储能系统功率密度的核心技术。随着PowerTitan等大功率储能系统及组串式逆变器向更高功率密度演进，功率模块（IGBT/SiC）的热设计直接决定了产品的可靠性与寿命。本文提到的热网络模型可深度集成至iSolarCloud智能运维平台，用于实时监测核心功率器件的结温状态，...
一种基于动态电荷控制的绝缘栅双极型晶体管集总电荷模型
A Novel Lumped-Charge Model for Insulated Gate Bipolar Transistor Based on Dynamic Charge Control
Xin Yang · Yifei Sun · Yifei Ding · Guoyou Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
本文提出了一种改进的IGBT集总电荷（LC）模型。针对现有模型在开关瞬态中因准静态假设导致的精度不足问题，引入了动态电荷控制方程，实现了对开关过程中电荷分布的直接求解，显著提升了IGBT在高速开关瞬态下的仿真精度。
解读: IGBT是阳光电源组串式逆变器、集中式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）的核心功率器件。该文提出的动态电荷控制模型能更精准地模拟IGBT在高速开关过程中的损耗与应力，对于优化逆变器及PCS的效率设计、提升热管理水平以及增强功率模块的可靠性评估具有重要价值。建议研发...
热界面材料对功率半导体模块器件间热耦合的影响
Impact of Thermal Interface Materials on the Device Thermal Coupling in Semiconductor Power Modules
Xiang Li · Guiqin Chang · Matthew Packwood · Qiang Xiao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
本文研究了不同热界面材料（TIMs）对功率半导体模块内部器件间热耦合的影响。以配备续流快速恢复二极管（FRD）的IGBT功率模块为研究对象，对比分析了导热硅脂和石墨片两种TIMs。通过理论分析与实验验证，揭示了TIMs的热特性对模块内部温度分布及器件间热交互作用的关键影响。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心功率模块封装与热管理技术。对于组串式及集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统而言，功率模块的热耦合直接影响器件结温分布及寿命。在产品设计中，合理选择TIMs（如导热硅脂与石墨片的权衡）能显著降低IGBT与FRD间的热串扰，从而提升功率密度并优...
考虑芯片温度分布的IGBT键合线失效退化模型及其寿命预测新方法
Novel Prognostics for IGBTs Using Wire-Bond Contact Degradation Model Considering On-Chip Temperature Distribution
Xinlong Wu · Xin Yang · Junjie Ye · Guoyou Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
针对IGBT模块键合线脱落的剩余寿命（RUL）预测问题，现有模型多忽略芯片温度分布，导致预测精度不足。本文提出一种考虑芯片温度分布的键合线接触退化模型，通过更精准的物理建模提升了IGBT寿命预测的准确性，有助于优化电力电子变换器的维护策略并规避电气故障。
解读: IGBT是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器及风电变流器的核心功率器件。该研究提出的考虑芯片温度分布的寿命预测模型，能显著提升阳光电源产品在复杂工况下的可靠性评估精度。建议研发团队将此模型集成至iSolarCloud智能运维平台，通过实时监测与热场...
多芯片功率模块结壳级耦合热阻推导方法
A Method to Derive the Coupling Thermal Resistances at Junction-to-Case Level in Multichip Power Modules
Guoyou Liu · Xiang Li · Yangang Wang · Xuejiao Huang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
本文提出了一种推导多芯片功率模块中并联芯片间结壳级耦合热阻的方法。研究指出，传统用于分析驱动点芯片自热效应的结构函数法（SFM）无法直接应用于热耦合分析。该方法通过精确建模芯片间的热交互，为多芯片模块的热设计提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关系到阳光电源核心产品（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan/PowerStack储能PCS）中功率模块的可靠性设计。随着功率密度不断提升，多芯片并联已成为主流，芯片间的热耦合效应直接影响模块的结温估算与寿命预测。该方法可优化阳光电源在功率模块选型及散热系统设计中的热仿真精度，有效...
一种变负载电流条件下SiC MOSFET电压过冲抑制的自调节有源栅极驱动器
A Self-Regulating Active Gate Driver of Voltage Overshoot Suppression for SiC MOSFETs Under Variable Load Current Conditions
Wensheng Song · Tingwen Hu · Jian Chen · Tao Tang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
相比硅基器件，SiC MOSFET具有更快的开关速度和更高的开关频率。然而，其快速开关特性与功率回路中的寄生电感会导致关断瞬态产生严重的电压过冲。本文提出了一种自调节有源栅极驱动电路，旨在变负载电流条件下有效抑制SiC MOSFET的电压过冲，提升功率变换系统的可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。随着阳光电源在组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统中全面推进SiC器件的应用以提升功率密度和效率，关断电压过冲问题直接影响器件寿命与系统可靠性。该自调节驱动技术可有效解决高频开关下的电压尖峰问题，减少对吸收电路（Snubbe...
基于Paris定律与裂纹长度解析计算的IGBT键合线脱落寿命预测
Lifetime Prediction for Lift-off of Bond Wires in IGBTs Using Paris Law With Analytical Calculation of Crack Length
Xin Yang · Junjie Ye · Xinlong Wu · Ke Heng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
铝键合线脱落是IGBT模块的主要失效机理之一。其根本原因是裂纹扩展导致键合界面接触面积减小。本文提出了一种基于经典Paris定律的寿命预测方法，通过解析计算裂纹长度，能够有效量化该失效过程，为功率模块的可靠性评估提供了理论支撑。
解读: IGBT模块是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan储能变流器及风电变流器的核心功率器件。键合线脱落直接影响产品的长期运行可靠性。本文提出的基于Paris定律的寿命预测模型，可集成至iSolarCloud智能运维平台，用于实现功率器件的健康状态（SOH）在线监测与剩余寿命（RUL）预...
用于牵引逆变器的3.3kV Si-SiC混合功率模块特性研究
Characterization of a 3.3-kV Si-SiC Hybrid Power Module in Half-Bridge Topology for Traction Inverter Application
Daohui Li · Xiang Li · Guiqin Chang · Fang Qi 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
本文介绍了一种用于下一代轨道交通牵引逆变器的3.3kV/450A混合功率模块。该模块采用半桥拓扑，通过结合硅(Si)IGBT与碳化硅(SiC)肖特基势垒二极管(SBD)芯片，在同等电压等级下实现了性能优化，有效提升了功率密度与效率。
解读: 该研究涉及的高压Si-SiC混合功率模块技术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）具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向更高直流电压等级（如1500V及以上）演进，利用SiC SBD替代传统硅二极管以降低开关损耗和反向恢复损耗，是提升系统效率和功率密度的关键路径。建...
基于紧凑型耦合电感的并联SiC MOSFET电流均衡与电压振荡抑制
Current Balancing and Voltage Oscillation Suppression of Parallel SiC MOSFETs With Compact Coupled Inductors
Yanchao Liu · Xin Yang · Qingzhong Gui · Guoyou Liu · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年10月 · Vol.14
本文提出采用紧凑型耦合电感抑制并联SiC MOSFET的开关电流不均衡与电压振荡问题。通过建立耦合电感数学模型与高频分布参数两端口模型，分析参数对稳定性影响，并提取器件寄生参数指导设计。实验证明峰值电流差异由40%降至2%以内，同时有效抑制电压振荡。
解读: 该技术直接提升阳光电源组串式逆变器（如SG系列）、ST系列储能变流器及PowerTitan系统中SiC功率模块的并联可靠性与开关一致性。在高功率密度、高频化趋势下，可降低SiC器件并联失配导致的过流/过压风险，延长功率模块寿命；建议在下一代1500V+高压平台逆变器与构网型PCS中集成PCB嵌入式耦...
热界面材料对半导体功率模块中器件热耦合影响的研究
Impact of Thermal Interface Materials on the Device Thermal Coupling in Semiconductor Power Modules
Xiang Li · Guiqin Chang · Matthew Packwood · Qiang Xiao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
本文研究了不同热界面材料（TIMs）对半导体功率模块内部器件间热耦合的影响。具体而言，针对配备续流快速恢复二极管（FRDs）的绝缘栅双极型晶体管（IGBT）功率模块，采用两种热界面材料，即导热硅脂和石墨片进行研究。首先对功率模块内部芯片间的热耦合进行了理论分析，随后给出了数值模拟和实验测试结果。结果之间的一致性验证了热界面材料的热导率越低，芯片间的热耦合越强。由于自热热阻和耦合热阻均取决于热界面材料的热导率，因此对二者在总热阻中的贡献比例变化进行了量化。此外，还表征了热界面材料对IGBT芯片和F...
解读: 作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商，阳光电源的核心产品高度依赖IGBT功率模块的热管理性能。该论文针对导热界面材料（TIM）对功率半导体器件热耦合影响的研究，对我司产品可靠性提升具有重要参考价值。 在大功率光伏逆变器和储能变流器中，IGBT与续流二极管（FRD）的热耦合效应直接影响系统的功率...
Ti₃AuC₂ MAX相/4H-SiC异质结构界面与输运特性在高温功率器件应用中的理论研究
Theoretical Study on the Interface and Transport Properties of Ti₃AuC₂ MAX Phase/4H-SiC Heterostructures for High-Temperature Power Device Applications
Qingzhong Gui · Zhen Wang · Wei Yu · Guoyou Liu 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年6月
高质量的电接触是高温电子器件应用中长期以来的需求。然而，由于性能退化，传统金属已无法满足日益增长的需求。幸运的是，新兴的 MAX 相金属展现出了良好的电学性能。在本文中，我们研究了 Ti₃AuC₂ 的结构稳定性和力学性能，然后通过第一性原理计算系统地研究了 Ti₃AuC₂/4H - SiC 界面的原子结构、电子性质和输运性质。Ti₃AuC₂ 相呈现出金属特性，具有出色的热稳定性和力学性能，适用于高温场景。考虑了基于堆叠序列的不同界面几何结构，结果表明界面的局部键合可以有效调节界面接触特性并降低肖...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于Ti₃AuC₂ MAX相/4H-SiC异质结构的研究具有重要的战略意义。4H-SiC作为第三代宽禁带半导体，是我们高功率光伏逆变器和储能变流器的核心器件材料，其耐高温、高频、低损耗特性直接决定了系统效率和可靠性。然而，传统金属电极在高温工作环境下的性能退化一直是制约...
一种具有自动参数提取功能的统一物理PSPICE碳化硅MOSFET模型
A Unified Physical PSPICE Model of SiC MOSFET With Automatic Parameter Extraction
Xin Yang · Qing Li · Xiaodi Wang · Shiwei Liang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月
碳化硅功率器件的端电容显著影响其开关特性，准确表征其非线性电容特性至关重要。本文提出一种基于非线性端电容物理特性的统一PSPICE碳化硅MOSFET建模方法，考虑了平面栅器件工作过程中耗尽区变化及电容结构的影响。通过分析栅源电压Vgs和漏源电压Vds的双重依赖关系计算端电容，并提出自动参数提取方法，使模型参数与实验特性匹配。该方法精确描述了三种端电容与Vgs、Vds之间的关系，避免了获取C-V曲线的复杂过程。通过对C2M0080120D和SCT30N120两种器件的双脉冲实验验证，模型结果与测量...
解读: 该SiC MOSFET统一物理模型及自动参数提取技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。在ST储能变流器和SG光伏逆变器中，精确的非线性电容模型可优化开关损耗计算和EMI设计，提升1500V高压系统的可靠性。自动参数提取方法可加速新型SiC器件的选型验证流程，缩短PowerTitan等大功率产品的研...