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具有自然均压能力的双向隔离式模块化DC-DC变换器两级移相循环调制
Two-Level Phase-shift Circulant Modulation for Bidirectional Isolated Modular DC-DC Converter With Natural-Balance Capability
Guangdi Li · Qizhen Wu · Zicheng Wang · Bowen Zhou 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
本文提出一种适用于中压直流应用的双向隔离式模块化DC-DC变换器（BI-MDC）的两级移相循环调制方法，具备自然均压能力。该变换器在原边和副边均采用模块化半桥结构，减少了开关器件数量，并消除桥臂环流影响。拓扑结合了模块化多电平DC-DC与双有源桥结构，通过循环调制实现子模块电容电压自然平衡，确保安全运行。同时，利用低开关频率合成高工作频率，有效减小无源元件体积和开关损耗。基于移相控制实现双向功率传输。仿真与实验结果验证了该方法的可行性，表明子模块电容电压可自然平衡，所有开关器件实现零电压开通。
解读: 该两级移相循环调制技术对阳光电源中高压DC-DC应用具有重要价值。在PowerTitan储能系统中，可应用于直流侧电池簇间的隔离变换，利用模块化半桥结构减少功率器件数量，降低系统成本；自然均压能力可简化电容电压平衡控制，提升系统可靠性。在充电桩产品线，该技术可实现高压直流快充的隔离变换，低开关频率合...
功率半导体器件芯片表面横向温度梯度估计方法
An Estimation Method for Lateral Temperature Gradient on Chip Surface of Power Semiconductor Devices
Maoyang Pan · Erping Deng · Xia Wang · Yushan Zhao 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
如今芯片表面严重的横向温度梯度可显著降低功率半导体器件寿命。目前提取芯片表面横向温度梯度的主要方法包括红外IR相机和有限元仿真。然而前者需要破坏封装，后者可能耗时费力且精度存在挑战。本文推导了横向温度梯度的表达式，研究了影响因素及其含义。以常见三类线键合功率半导体器件为例，提出一种估计横向温度梯度的方法。实验验证了该方法的有效性和准确性，分立器件误差在13%以内，模块误差在1%以内。尽管验证需要破坏性封装进行IR测量，但后续应用可通过主要取决于器件类型的预校准有效性因子实现非破坏性估计。实际应用...
解读: 该功率器件横向温度梯度估计研究对阳光电源功率模块可靠性设计有重要参考价值。非破坏性估计方法通过预校准有效性因子避免开封测试可应用于阳光ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的SiC/GaN功率模块在线健康监测。1%模块误差和13%分立器件误差的高精度估计为阳光iSolarCloud平台的数字孪生热管...