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基于特征提取与状态分类的IGBT键合线老化识别
Identification of IGBT Bonding Wire Degradation Based on Feature Extraction and State Classification
Xiaoyu Shen · Xiangyu Zhang · Hong Shen · Zhonghao Dongye 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
本文针对IGBT键合线这一薄弱环节，提出了一种结合特征提取与状态分类的监测方法。通过利用多周期低频运行数据构建高维矩阵，实现对键合线老化故障的早期检测，从而有效预防系统失效，提升电力电子设备的运行安全性。
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。键合线老化是导致功率模块失效的主要原因之一。该研究提出的基于特征提取的故障诊断方法，可直接应用于iSolarCloud智能运维平台，通过分析逆变器运行数据，实现对核心功率模块的...
基于分段罗氏线圈的压接式IGBT电流不平衡无损监测方法
A Segmented Rogowski Coils Based Noninvasive Monitoring Method of Current Imbalance in Press Pack IGBTs
Yuanfang Lu · Xiangyu Zhang · Hong Shen · Wuyu Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
压接式IGBT（PP IGBT）在大容量电力电子设备中至关重要。受结构压力和温度等因素影响，其内部并联芯片易产生电流不平衡，现有方法难以检测。本文提出了一种基于分段罗氏线圈的无损监测方法，可有效实现对内部芯片电流分布的实时监测。
解读: 该技术对阳光电源的高压大功率产品线（如集中式光伏逆变器、大型储能系统PowerTitan及风电变流器）具有重要意义。这些产品常采用高压压接式IGBT模块，内部芯片的电流不平衡直接影响器件寿命与系统可靠性。通过引入分段罗氏线圈监测技术，可实现对核心功率器件运行状态的精细化感知，提升iSolarClou...
一种用于MMC子模块的Gap-RC缓冲电路以抑制快速瞬态过电压
A Novel Snubber Circuit for MMC Submodule Using Gap-RC to Suppress Fast Transient Overvoltage
Hong Shen · Xiangyu Zhang · Lei Qi · Sheng Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
模块化多电平变换器（MMC）在运行中易受气体绝缘开关设备操作及穿墙套管闪络等瞬态冲击，导致子模块端口承受快速瞬态过电压（FTO），威胁功率器件安全。本文提出了一种基于Gap-RC的附加缓冲电路，用于有效抑制MMC子模块的FTO，提升系统运行可靠性。
解读: 该研究针对MMC拓扑的瞬态过电压防护，对阳光电源的高压大功率储能系统（如PowerTitan系列）及大型光伏电站的集中式逆变器具有重要参考价值。随着光储系统向高压化、大容量化发展，电力电子器件在复杂电网环境下的瞬态耐受能力至关重要。建议研发团队关注该Gap-RC缓冲电路在提升功率模块抗干扰能力方面的...
基于高精度分段罗氏线圈的压接式器件电流分布偏差非侵入式评估
Nonintrusive Evaluation of Current Distribution Bias in Press Pack Devices With High-Accuracy Segmented Rogowski Coils
Yuanfang Lu · Hong Shen · Lei Qi · Hao Cui 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
压接式（PP）器件在高压直流输电中至关重要。随着并联芯片数量和面积的增加，由器件老化和压力不均引起的电流不平衡问题日益突出。本文提出一种基于电磁感应原理的非侵入式检测方法，利用高精度分段罗氏线圈评估压接式器件内部的电流分布，为监测电流不平衡及器件健康状态提供了有效手段。
解读: 该技术对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）中使用的压接式IGBT模块具有重要意义。在大功率电力电子设备中，芯片间的电流均流直接影响模块的寿命与可靠性。通过引入分段罗氏线圈的非侵入式监测技术，阳光电源可在iSolarCloud智能运维平台中集成更精准的功率模块健康状态评...
一种基于半控与全控混合旁路开关的灵活运行高性能直流可控避雷器
A High-Performance DC Controllable Arrester With Flexible Operation Based on Semicontrolled and Fully-Controlled Hybrid Bypass Switch
Tai Yang · Xiangyu Zhang · Zhiguo He · Hong Shen 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
随着电力系统向大容量和高比例新能源集成发展，电力电子变换器等敏感设备占比增加，对过电压抑制的需求日益迫切。可控避雷器（CA）作为一种实现深度过电压抑制的新型装置备受关注。本文提出一种基于半控与全控混合旁路开关的高性能直流可控避雷器，旨在提升过电压保护的灵活性与响应性能。
解读: 该技术主要针对直流侧过电压保护，对阳光电源的PowerTitan、PowerStack等大型储能系统及集中式光伏逆变器具有参考价值。随着光储系统直流电压等级的不断提升，直流侧的过电压保护与绝缘配合至关重要。该混合开关拓扑可提升系统在极端工况下的可靠性，建议研发团队关注其在直流侧浪涌抑制及故障隔离中的...
用于高压直流阀中压接式IGBT非侵入式电流分布监测的高抗干扰磁场探头
High Interference-Resistant Magnetic Field Probe for Non-Invasive Current Distribution Monitoring in Press Pack IGBTs of HVDC Valves
Yuanfang Lu · Hong Shen · Zhonghao Dongye · Ming Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
压接式IGBT（PP IGBT）的电流不平衡会影响器件寿命及高压直流（HVDC）阀的安全运行。外部磁场可反映内部电流分布以预警不平衡。然而，HVDC阀紧凑的结构与高频电磁环境带来了显著干扰。本文提出一种高抗干扰磁场探头，旨在实现对PP IGBT电流分布的非侵入式监测。
解读: 该技术对阳光电源的高功率密度产品线（如集中式光伏逆变器、大型储能系统PowerTitan系列）具有重要参考价值。在大型功率模块中，电流不平衡是导致IGBT过热失效的主要原因。通过引入非侵入式磁场监测技术，阳光电源可提升iSolarCloud智能运维平台在功率器件层面的故障预警能力，实现从“事后维修”...
基于四级编码与弱光换流的超低功耗电子式电流互感器
Ultra-Low Power Electronic Current Transducer Based on 4-Level Encoding and Weak-Light Commutation
Yong Zhang · Wenhao Xu · Xiangyu Shen · Zhichao He 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年7月
针对有源电子式电流互感器（ECT）高压侧供电方案存在的小电流死区、能量转换效率低等问题，提出一种高压侧功耗低于4 mW的ECT设计。该方案采用电池供电，利用驱动电压为1.8 V、有效占空比0.16的发光二极管（LED）弱光模式工作，并通过双半桥结构的低功耗驱动电路将两个数字信号合并为单路四级信号，使LED功耗降低50%。低压侧采用融合支持向量机与循环神经网络的四级抗干扰解码方法。实验结果表明，该ECT高压侧最大功耗为3.14 mW，精度达0.2S级；联合解码算法可准确识别所有四级实验数据及由自编...
解读: 该超低功耗ECT技术对阳光电源储能与光伏产品线具有重要应用价值。其3.14mW功耗设计和0.2S级精度可直接应用于ST系列储能变流器和SG光伏逆变器的电流采样环节，解决高压侧供电难题，降低辅助电源损耗。四级编码弱光通信方案为PowerTitan大型储能系统的多点电流监测提供低成本隔离方案。融合SVM...
基于混合旁路开关的超快速直流可控避雷器用于陡波前过电压抑制
An Ultra-Fast DC Controllable Arrester With Hybrid Bypass Switch for Fast-Front Overvoltage Suppression
Tai Yang · Xiangyu Zhang · Zhiguo He · Sihang Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年4月
可控避雷器是一种可有效抑制过电压并提升系统技术经济性的新型保护装置，尤其适用于含大量电压敏感型半导体器件的直流输电系统。现有可控避雷器难以及时响应陡波前过电压，无法保障全工况下的电压安全。本文提出一种基于混合旁路开关的超快速直流可控避雷器（HBS-CA），通过在旁路开关中集成可断开间隙与晶闸管，实现超快主动导通能力。模块化设计及元件协同作用显著降低间隙放电分散性与晶闸管电压失衡风险。在深入分析混合旁路开关工作原理与特性的基础上，给出了HBS-CA的控制策略与设计方法。研制了2 kV样机，实验验证...
解读: 该超快速可控避雷器技术对阳光电源储能与光伏产品具有重要防护价值。在PowerTitan大型储能系统中，直流母线侧面临雷击、开关操作等陡波前过电压威胁，HBS-CA的微秒级响应能力可有效保护SiC/IGBT功率模块，避免传统MOV响应滞后导致的器件损坏。对于1500V高压光伏系统，该混合旁路开关设计可...