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基于热流频率特性的功率模块退化诊断
Degradation Diagnosis of Power Module Based on Frequency Characteristics in Heat Flow
Mengqi Xu · Ke Ma · Quan Zhong · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
随着电力电子系统可靠性要求的提升，功率模块的退化诊断至关重要。由于其多层结构和复杂工况，功率模块存在多种退化机制。本文提出一种基于热流频率特性的诊断方法，旨在解决现有方法仅能识别单一退化参数的局限性，为功率模块的状态监测提供新思路。
解读: 该研究直接服务于阳光电源核心产品线的可靠性提升。功率模块（如IGBT/SiC模块）是光伏逆变器、储能变流器（PCS）及风电变流器的核心组件，其热特性直接关联系统寿命。该方法通过热流频率特性进行退化诊断，可集成至iSolarCloud平台，实现对PowerTitan、PowerStack等储能系统及组...
基于热流谱分析的功率模块频域热建模
Frequency-Domain Thermal Modeling of Power Modules Based on Heat Flow Spectrum Analysis
Mengqi Xu · Ke Ma · Quan Zhong · Marco Liserre · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
本文提出了一种基于热流谱分析的功率模块频域热建模方法。现有研究多局限于热阻抗的频域响应，仅能描述半导体温度行为。本文方法扩展了建模范围，不仅能分析半导体温度，还能更全面地描述功率模块内部的多时间尺度热动态特性。
解读: 该研究对于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）至关重要。功率模块是上述产品的核心组件，其热可靠性直接影响整机寿命与功率密度。通过引入频域热流谱分析，研发团队能更精确地模拟极端工况下的热应力，优化散热设计，特别是在高功率密度储能PCS和大型光伏逆变器中，该方...
阈值电压离散度演变对并联SiC MOSFET电流分配的影响
Impact of the Threshold Dispersity Evolution on the Current Sharing of Parallel SiC MOSFETs
Lei Tang · Huaping Jiang · Ruijin Liao · Yihan Huang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
SiC MOSFET并联是实现大容量功率变换的有效方案，但芯片参数离散度会导致电流不平衡。本文重点研究了动态阈值电压漂移现象，分析了阈值电压离散度演变对并联SiC MOSFET电流分配的影响，为提升大功率变换器的均流性能提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关系到阳光电源大功率组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS）的核心可靠性。在这些产品中，SiC MOSFET的并联应用是提升功率密度和效率的关键。阈值电压的动态漂移会导致并联芯片间电流失衡，长期运行可能引发局部过热及器件失效。建议研发团队在模块选型及驱动电路设计中，引入阈...
碳化硅MOSFET动态阈值电压漂移的恢复性能研究
Recovery Performance of the Dynamic Threshold Voltage Drift of Silicon Carbide MOSFETs
Xiaohan Zhong · Chao Xu · Huaping Jiang · Ruijin Liao 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
碳化硅(SiC) MOSFET的阈值电压不稳定性备受关注，但针对其恢复性能的研究尚显不足。本文通过实验与仿真手段，深入探讨了SiC MOSFET阈值电压恢复的性能表现及其物理机制。
解读: 随着阳光电源在组串式光伏逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器中大规模应用SiC器件以提升功率密度和效率，器件的长期可靠性至关重要。阈值电压漂移直接影响开关损耗和驱动稳定性。本研究揭示的恢复机制有助于优化驱动电路设计及栅极驱动参数，从而提升阳光电源产品在复杂工况下的长期运行可靠性。建议研发...
一种用于发光二极管结温测量的连续矩形波法
A Continuous Rectangular-Wave Method for Junction Temperature Measurement of Light-Emitting Diodes
Ze-Hui Liu · Jia-En Huang · Yu-Lin Gao · Zi-Quan Guo 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
结温是评估发光二极管（LED）热特性的重要参数，但其精确测量仍存在争议。本文提出了一种连续矩形波法（CRWM）来测量LED结温。该方法通过在电压或电流模式下使用连续矩形波驱动LED，实现了对结温的有效监测。
解读: 虽然本文研究对象为LED，但其核心技术——基于连续矩形波的结温测量方法，在功率半导体器件（如IGBT、SiC MOSFET）的可靠性评估中具有重要的参考价值。阳光电源的组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器均涉及高功率密度下的热管理问题。该测量方法可借鉴用于功率模块的在线结温监测，提...
多芯片发光二极管热耦合效应的高效测量
Efficient Measurement of Thermal Coupling Effects on Multichip Light-Emitting Diodes
Hong-Li Lu · Yi-Jun Lu · Li-Hong Zhu · Yue Lin 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年12月
随着多芯片模块高功率LED系统的兴起，先进热管理技术需求日益增长。本文提出了一种热耦合矩阵模型，能够计算各芯片在特定热功率下的温度分布，显著简化了测量热耦合效应的复杂性。
解读: 该研究提出的热耦合矩阵模型及温度分布计算方法，对阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能系统中的功率模块）具有参考价值。逆变器与储能PCS内部高功率密度模块的散热设计是提升系统可靠性的关键。虽然本文针对LED，但其热耦合建模思路可迁移至IGBT/SiC功率模块的结温预测...
一种集成实验与数值研究的竹节形流场设计下风冷式质子交换膜燃料电池性能及传热传质动力学
An integrated experimental and numerical investigation of performance and heat-mass transport dynamics in air-cooled PEMFCs with a bamboo-shaped flow field design
Kai-Qi Zhu · Quan Ding · Ben-Xi Zhang · Jiang-Hai Xu 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
摘要 风冷式质子交换膜燃料电池（PEMFC）中复杂的传热传质耦合现象以及物理场分布不均的问题，严重影响其功率密度和水热管理性能。作为关键部件，阴极流场在燃料供给、散热以及水传输方面对风冷式PEMFC起着至关重要的作用。优化流场结构设计是应对上述挑战的关键策略。本研究提出了一种创新的竹节形流场设计，并在25 cm²的单电池中进行了实验验证，结果证明该设计能有效提升风冷式PEMFC的传热传质能力与功率密度，同时降低供气能耗。此外，还建立了三维多相数值模型，用于深入探究该流场结构下液态水、反应物和热量...
解读: 该燃料电池热质传输优化技术对阳光电源氢能业务具有重要借鉴价值。竹节型流场设计通过分段加速和涡流区优化实现5.45%功率密度提升和4.17%能效增益,其多物理场耦合仿真方法可应用于公司储能PCS的热管理优化。研究中的熵分析法和非均匀流场设计理念,可迁移至SiC功率器件散热结构设计,提升ST系列PCS和...