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压力分布对压接式IGBT芯片动态雪崩的影响
Impacts of the Pressure Distribution on Dynamic Avalanche in Single Press-Pack IGBT Chip
Tianchen Li · Yaohua Wang · Yiming Zhang · Jiayu Fan 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
本文研究了压接式IGBT（PP IGBT）子模块中外部压力分布对芯片动态雪崩及关断能力的影响。研究首次发现压力分布是影响IGBT动态雪崩的关键因素，对于优化高压大功率器件的封装可靠性及提升关断性能具有重要意义。
解读: 压接式IGBT（PP IGBT）是阳光电源大型集中式光伏逆变器及高压储能变流器（如PowerTitan系列）核心功率模块的关键封装形式。该研究揭示了压力分布对器件动态雪崩和关断能力的深层影响，直接关系到大功率变流器在复杂工况下的可靠性。建议研发团队在进行功率模块设计与热机械仿真时，引入压力分布的精细...
高压IGBT器件中PETT振荡的电磁干扰特性及影响因素研究
Electromagnetic Disturbance Characteristics and Influence Factors of PETT Oscillation in High-Voltage IGBT Devices
Jiayu Fan · Zhibin Zhao · Jinqiang Zhang · Cheng Peng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
本文研究了绝缘栅双极型晶体管（IGBT）关断过程中产生的等离子体抽取渡越时间（PETT）振荡。该振荡频率可达数百MHz，不仅会引发严重的电磁干扰（EMI）问题，还可能导致器件电磁发射超过IEC相关标准限值。作为IGBT内部主要的电磁骚扰源，PETT振荡的机理与影响因素对电力电子系统的电磁兼容性设计至关重要。
解读: PETT振荡是高压IGBT在快速开关过程中常见的寄生现象，直接影响阳光电源组串式逆变器、PowerTitan及PowerStack等大功率储能变流器（PCS）的电磁兼容性（EMC）表现。随着产品功率密度提升和开关频率优化，该研究有助于研发团队在功率模块选型与驱动电路设计阶段，通过优化栅极驱动参数或布...
IGBT器件PETT振荡频率的修正公式
The Modified Formula for PETT Oscillation Frequency in IGBT Devices
Jiayu Fan · Xiang Cui · Yue He · Zhibin Zhao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
等离子体提取渡越时间（PETT）振荡会引发电磁干扰，影响器件运行稳定性。本文针对现有PETT振荡频率计算公式存在的发散问题，提出了一种修正公式，能够更准确地估算振荡频率，从而为抑制该振荡提供理论支撑。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan储能变流器及风电变流器）具有重要意义。这些产品广泛使用高功率IGBT模块，PETT振荡引起的电磁干扰（EMI）是导致系统电磁兼容性（EMC）不达标及器件失效的潜在因素。通过应用该修正公式，研发团队可在设计阶段更精确地预测并...
压接式IGBT器件内部并联芯片电流均流特性的实验研究
Experimental Investigations on Current Sharing Characteristics of Parallel Chips Inside Press-Pack IGBT Devices
Cheng Peng · Xuebao Li · Jiayu Fan · Zhibin Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
压接式IGBT通过并联多个芯片提升功率密度，但杂散电感、温度及机械压力等外部因素导致的电流不平衡限制了功率提升。本文针对多因素耦合带来的解耦难题，对压接式IGBT内部芯片的电流均流特性进行了实验研究。
解读: 压接式IGBT是阳光电源大功率集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）的核心功率器件。电流均流特性直接决定了器件的通流能力、热应力分布及长期运行可靠性。本文的研究方法有助于优化阳光电源在大功率变换器设计中的模块封装布局与驱动电路设计，通过精确控制机械压力与热分布，提升系统功率密度...
重复过流关断下1200V沟槽型IGBT的失效分析
Failure Analysis of 1200 V Trench IGBTs Under Repetitive Overcurrent Turn-OFF
Huanqi Li · Jiayu Fan · Zhonghao Dongye · Jiayi Shao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
随着构网型（Grid-forming）控制策略的普及，光伏与储能逆变器中的IGBT需频繁承受过流关断工况。本文针对1200V沟槽型IGBT在重复过流关断下的失效机理进行了深入研究，建立了等效实验电路，揭示了器件在极端工况下的退化规律，为电力电子系统的可靠性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（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）的功率模块选型与可靠性设计。在构网型（GFM）应用场景下，逆变器需具备更强的故障穿越与过流处理能力，这对IGBT的耐受性提出了更高要求。建议研发团队参考该失效机理，优化驱动电路的过流保护策略，并将其纳入功率模块的寿命预测...
非穿通型平面IGBT芯片在宽电压范围内PETT振荡的解析公式
An Analytical Formula for the PETT Oscillation Over a Wide Voltage Range in NPT Planar IGBT Chips
Zhonghao Dongye · Jiayu Fan · Yu Xiao · Tianchen Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
等离子体提取渡越时间（PETT）振荡属于负阻振荡，其特性随运行条件变化显著，并直接影响IGBT的电磁干扰（EMI）水平。本文针对非穿通型（NPT）平面IGBT，建立了一个适用于宽电压范围的时域PETT振荡解析模型，为功率器件的电磁兼容性设计提供了理论支撑。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线（如集中式光伏逆变器、大功率储能变流器PowerTitan及风电变流器）具有重要参考价值。这些产品广泛使用高压IGBT模块，PETT振荡引起的电磁干扰是导致EMI测试不合格及驱动电路误触发的常见原因。通过该解析模型，研发团队可在设计阶段更精准地预测IGBT在宽电压工况下的...
中压碳化硅功率模块的强制氟化液冷技术：同时解决电气与热挑战
Forced Fluorinated Liquid Cooling for Medium Voltage SiC Power Modules: Concurrently Addressing Electrical and Thermal Challenges
Liang Wang · Huayang Zheng · Yulei Wang · Jiakun Gong 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
针对中压碳化硅（SiC）功率模块，本文提出了一种强制氟化液冷方案。该技术利用氟化液（3M FC-40）直接冷却，在降低热阻的同时，通过优化绝缘设计解决了传统封装中散热与绝缘性能的矛盾，为高功率密度电力电子变换器提供了新的热管理思路。
解读: 该技术对阳光电源的下一代高压、高功率密度产品具有重要参考价值。随着PowerTitan等大型储能系统及集中式光伏逆变器向更高电压等级（如1500V/2000V）演进，功率模块的散热与绝缘瓶颈日益突出。强制氟化液冷技术可显著提升SiC模块的功率密度，减小系统体积。建议研发团队关注该技术在大型储能PCS...
孤岛微电网中并联构网型逆变器的精确小信号终端特性建模与SISO稳定性分析方法
Accurate Small-Signal Terminal Characteristic Model and SISO Stability Analysis Approach for Parallel Grid-Forming Inverters in Islanded Microgrids
Jiajun Yu · Shike Wang · Zeng Liu · Jiarui Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
本文推导了同步旋转坐标系下基于下垂控制的构网型逆变器小信号终端特性模型，准确涵盖了功率控制器、电压电流控制环路及所有电路元件的动态特性。提出了一套新的终端特性指标，用于表征基频下的小信号动态，并为并联构网型逆变器在孤岛微电网中的稳定性分析提供了有效的SISO分析方法。
解读: 该研究直接服务于阳光电源PowerTitan和PowerStack等储能系统及构网型逆变器产品。随着高比例可再生能源接入，电网强度减弱，构网型（GFM）技术已成为阳光电源的核心竞争力。本文提出的精确建模与稳定性分析方法，有助于优化多机并联场景下的控制参数设计，提升系统在弱电网或孤岛运行模式下的鲁棒性...
交流栅极应力下碳化硅功率MOSFET的偏置温度不稳定性
Bias Temperature Instability of Silicon Carbide Power MOSFET Under AC Gate Stresses
Xiaohan Zhong · Huaping Jiang · Guanqun Qiu · Lei Tang 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
随着碳化硅（SiC）功率MOSFET应用日益广泛，其可靠性问题备受关注，尤其是栅极阈值电压的长期稳定性。本文通过实验室实验，研究了在不同占空比、开通及关断栅极电压条件下，交流栅极应力对阈值电压不稳定性的影响。
解读: SiC器件是阳光电源提升组串式逆变器和PowerTitan储能系统功率密度的核心。该研究揭示了交流栅极应力对SiC MOSFET阈值电压的影响，对优化逆变器及PCS的驱动电路设计、提升长期运行可靠性具有重要指导意义。建议研发团队在设计高频开关电路时，参考该研究的应力测试模型，针对性地优化驱动电压参数...
一种用于单向功率流模块化多电平变换器的非对称功率模块设计
An Asymmetrical Power Module Design for Modular Multilevel Converter With Unidirectional Power Flow
Hua Mao · Huaping Jiang · Li Ran · Jiayu Hu 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
模块化多电平变换器（MMC）在电网级电力电子设备中应用广泛。由于桥臂电流中直流分量的存在，MMC子模块（SM）表现出不平衡的电流负载特性，导致部分半导体器件应力过大，影响整体可靠性。本文提出一种非对称功率模块设计，旨在平衡结温并提升SM的可靠性。
解读: 该研究针对MMC拓扑中子模块电流不平衡导致的可靠性问题，提出了非对称功率模块设计方案。对于阳光电源而言，该技术对大型地面电站及高压直流输电（HVDC）场景下的集中式逆变器及储能PCS产品具有重要参考价值。通过优化子模块内部的功率器件布局与选型，可以有效降低热应力，提升高压大功率变换器的使用寿命和运行...
平面型FS 3.3 kV/50 A IGBT芯片在钳位电感负载下两种关断失效的比较
Comparisons of Two Turn-off Failures Under Clamped Inductive Load in Planar FS 3.3 kV/50 A IGBT Chip
Jiayu Fan · Yaohua Wang · Feng He · Mingchao Gao 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
本文研究了绝缘栅双极型晶体管（IGBT）在钳位电感负载下的关断失效问题，重点分析了动态闩锁效应和二次击穿两种失效机理。通过实验研究，揭示了这两种失效模式的典型特征及差异，为高压IGBT芯片的可靠性评估与设计提供了关键参考。
解读: 高压IGBT是阳光电源集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan）的核心功率器件。3.3kV等级器件常用于中高压变流器架构，其关断失效机理直接关系到系统的安全运行边界。本文对动态闩锁和二次击穿的深入研究，有助于阳光电源研发团队在设计阶段优化驱动电路参数、改善散热布局，并提升在极端工况下的可靠...