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功率模块杂散电感提取方法：综述与分析
Stray Inductance Extraction Methods for Power Modules: A Comprehensive Review and Analysis
Mingyu Yang · Yikang Xiao · Shiqi Ji · Wenhao Xie 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
换流回路的杂散电感对功率半导体器件的开关特性影响显著。本文对半桥功率模块中的杂散电感提取方法进行了全面研究，回顾了电磁仿真、开关瞬态提取和静态测量等现有方法，并提出了一种新的视角，识别了六种关键影响因素。
解读: 杂散电感是影响阳光电源组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）开关损耗、电压尖峰及电磁兼容性（EMC）的核心参数。随着SiC等宽禁带半导体在阳光电源高功率密度产品中的广泛应用，对功率模块内部杂散电感的精确提取与优化至关重要。本文提出的提取方法论可直接指导研发团队在...
电力电子系统的多时间尺度耦合仿真框架及分段解析SiC MOSFET瞬态模型
A Multitimescale Coupled Simulation Framework for Power Electronic Systems and the Piecewise Analytical SiC MOSFET Transient Model
Yikang Xiao · Yong Chen · Xu Cheng · Bochen Shi 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
随着碳化硅（SiC）MOSFET等宽禁带器件的广泛应用，开关瞬态对电力电子系统的影响日益显著。本文提出了一种多时间尺度耦合仿真框架，将纳秒至微秒级的器件瞬态行为与毫秒至秒级的系统级运行相结合，通过分段解析模型精确描述SiC MOSFET的开关过程，为电力电子系统的设计与优化提供了高效的仿真工具。
解读: 该研究对阳光电源的核心业务具有极高的应用价值。随着公司组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统向更高功率密度和效率演进，SiC器件的应用已成为提升产品竞争力的关键。该多时间尺度仿真框架能有效解决SiC器件在高频开关下的电磁干扰（EMI）与热应力问题，缩短研发周期。建议研发团队...
一种易于实现的灵活换流设计，可降低高速大功率IGBT的开关损耗、$di/dt$和$dv/dt$
An Easy-to-Implement Flexible Commutation Design With Reduced Switching Losses, $di/dt$ and $dv/dt$ for High-Speed and High-Power IGBTs
Yikang Xiao · Shiqi Ji · Mingyu Yang · Zhengming Zhao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
针对高频大功率变换器中高速IGBT的开关损耗与电磁干扰（EMI）挑战，本文提出了一种易于实现的灵活换流设计。该方法在不增加复杂辅助电路的前提下，有效降低了开关损耗，并抑制了$di/dt$和$dv/dt$，为提升功率密度和系统效率提供了新方案。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有显著价值。在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器中，IGBT是核心功率器件。随着系统向高功率密度和高频化发展，开关损耗与EMI干扰（dv/dt）成为制约效率提升的关键瓶颈。该灵活换流设计无需复杂辅助电路，易于工程化落地，可直接优化逆变...
一种用于快速开关功率半导体模块的紧凑型直流至200 MHz混合电流测量方法
A Compact DC–200 MHz Hybrid Current Measurement Approach for Fast Switching Power Semiconductor Modules
Shiqi Ji · Wenhao Xie · Yikang Xiao · Ran Lu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
随着功率半导体开关速度的提升，现有电流探头带宽受限，难以实现有效测量。本文提出了一种紧凑型混合电流测量方法，旨在实现对功率半导体模块在实际功率转换器运行条件下的高精度、宽带宽电流表征，解决了高速开关过程中的测量难题。
解读: 随着阳光电源在组串式逆变器及PowerTitan储能系统中大规模应用SiC等宽禁带半导体器件，开关频率和dv/dt显著提升，传统的电流测量手段已成为研发瓶颈。该技术能够精确捕捉高速开关瞬态电流，对于优化逆变器及PCS功率模块的驱动电路设计、降低开关损耗以及提升电磁兼容性（EMC）设计水平具有重要价值...
功率模块杂散电感提取方法：全面综述与分析
Stray Inductance Extraction Methods for Power Modules: A Comprehensive Review and Analysis
Mingyu Yang · Yikang Xiao · Shiqi Ji · Wenhao Xie 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
换流电路的杂散电感对功率半导体器件的开关过程有显著影响。本文对半桥功率模块中的杂散电感提取进行了全面研究。在回顾了包括电磁仿真、开关瞬态提取和静态测量等现有方法后，我们提出了一个新的视角，即根据二极管和有源开关的不同位置确定了六条不同的换流路径。我们的研究结果表明，这些路径的杂散电感存在 9% - 17% 的差异，这凸显了针对特定路径进行分析以实现精确提取的重要性。我们进一步对基于矢量网络分析仪的测量方法补充了直接阻抗测量方法，并分析了夹具补偿的局限性。这些观点为电力电子应用中的高精度杂散电感表...
解读: 从阳光电源的核心业务视角来看，这项关于功率模块杂散电感精确提取的研究具有重要的工程应用价值。在光伏逆变器和储能变流器中，IGBT/SiC功率模块的开关特性直接影响系统效率、电磁兼容性和可靠性。该论文揭示的换流路径差异导致9%-17%的杂散电感偏差，这一发现对我们优化高功率密度逆变器设计至关重要。 ...
一种紧凑型DC–200 MHz混合式电流测量方法用于快速开关功率半导体模块
A Compact DC–200 MHz Hybrid Current Measurement Approach for Fast Switching Power Semiconductor Modules
Shiqi Ji · Wenhao Xie · Yikang Xiao · Ran Lu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
精确的电流测量对于功率半导体特性表征至关重要。近年来，考虑到功率半导体的开关速度变得更快，由于现有电流探头带宽有限，很难用它们有效地测量电流。此外，在很多情况下，有必要在长期运行的实际功率变换器中直接对功率半导体进行特性表征，这就要求电流探头具备其他一些关键特性，包括直流精度、电气隔离、易于安装等。本文提出了一种新颖的混合式电流测量方法，包括基于隧道磁阻的低频测量部分、基于罗氏线圈的高频测量部分，以及用于实现无缝频率组合的信号调理电路。据此，开发了一种基于该方法的电流探头，实现了高带宽、电气隔离...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项直流至200MHz混合电流测量技术对我司在高性能功率半导体器件应用方面具有重要价值。随着我司光伏逆变器和储能变流器大规模采用SiC和GaN等第三代宽禁带半导体器件，开关频率显著提升至数百kHz甚至MHz级别，传统电流探头的带宽限制已成为精确测量和器件特性分析的瓶颈。 ...