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温度对压接式IGBT内部压力分布的影响
Influence of Temperature on the Pressure Distribution Within Press Pack IGBTs
Erping Deng · Zhibin Zhao · Zhongkang Lin · Ronggang Han 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年7月
压接式(Press Pack)封装技术近年来被应用于高压大功率IGBT。内部压力分布对电气与热接触电阻、热循环能力及短路电流额定值至关重要。本文研究了温度变化对压接式IGBT内部压力分布的影响,旨在优化其机械结构与可靠性。
解读: 压接式IGBT(Press Pack IGBT)常用于高压大功率应用,与阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统(如PowerTitan系列)中的核心功率模块设计密切相关。该研究揭示了温度波动对器件内部压力分布的影响,对于提升大功率变流器在极端工况下的热循环寿命和短路耐受能力具有重要指导意义。建议研...
功率循环测试中热耦合对寿命的影响
Influence of Thermal Coupling on Lifetime Under Power Cycling Test
Yushan Zhao · Erping Deng · Maoyang Pan · Yiming Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
本文研究了功率循环测试(PCT)中功率模块内部热耦合对寿命的影响。针对电动汽车应用中的全桥功率模块,高功率密度导致的热耦合会引发显著的横向温差。研究表明,在相同的最高结温和温差条件下,热耦合效应对模块的寿命评估具有重要影响。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线(如光伏逆变器、储能PCS及电动汽车充电桩)具有极高的参考价值。随着公司产品向高功率密度方向演进,功率模块内部的热耦合效应已成为制约系统可靠性的关键因素。建议研发团队在设计阶段引入多物理场耦合仿真,优化模块布局与散热路径,以应对高功率密度带来的热应力挑战。此外,该研究提出...
功率电子器件功率循环测试下的湿热力耦合仿真方法
Thermo-Hygroscopic-Mechanical Coupling Simulation Method for Power Electronics Under Power Cycling Test
Yanhao Wang · Erping Deng · Tianhua Wu · Yiming Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
本文针对电力电子器件在湿热环境下的可靠性问题,提出了一种结合温度、湿度与机械应力的多物理场耦合仿真方法。该方法旨在解决现有研究在功率循环测试中对湿度影响评估的缺失,深入分析湿度对键合线应力、应变及热阻的影响,为高可靠性功率模块的设计提供理论支撑。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线(如组串式/集中式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统)具有极高价值。逆变器与PCS中的功率模块常运行于户外复杂气候环境,湿度引起的键合线失效是导致设备早期故障的关键因素。通过引入湿热力耦合仿真,研发团队可在设计阶段精确评估功率模块在极端环境下的寿命...
压接式IGBT内部热接触电阻测量方法研究
Study on the Method to Measure Thermal Contact Resistance Within Press Pack IGBTs
Erping Deng · Zhibin Zhao · Peng Zhang · Xiaochuan Luo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年2月
准确测量压接式IGBT(PP IGBT)内部多层结构间的热接触电阻,对于优化其热阻及提升可靠性至关重要,因为在额定压紧力下,热接触电阻约占总热阻的50%。本文针对PP IGBT内部组件微小且难以直接测量的难题,提出了一种测量方法。
解读: 压接式IGBT(PP IGBT)是阳光电源集中式光伏逆变器及大型储能系统(如PowerTitan系列)中功率模块的核心组件。该研究揭示了热接触电阻在总热阻中的主导地位,对提升大功率电力电子设备的散热设计及寿命预测具有重要指导意义。建议研发团队将该测量方法应用于高功率密度模块的封装工艺优化中,通过精确...
多芯片并联IGBT模块电流均流优化与验证
Optimization and Validation of Current Sharing in IGBT Modules With Multichips in Parallel
Guiqin Chang · Cheng Peng · Yuanjian Liu · Erping Deng 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
多芯片并联IGBT模块广泛应用于工业及汽车电力电子系统。电路拓扑不对称及芯片特性差异导致并联芯片间电流分配不均,产生过大的电应力,进而影响模块可靠性。本文研究了电流不平衡的成因,并提出了优化均流的策略与验证方法。
解读: 该研究直接关系到阳光电源核心产品(如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器)中功率模块的选型与设计。在大功率电力电子设备中,IGBT模块的并联均流是提升系统功率密度和可靠性的关键。通过优化均流技术,可有效降低芯片热应力,延长模块寿命,减少因局部过热导致的故障率...
压接式IGBT结壳热阻测量方法研究
Study on the Method to Measure the Junction-to-Case Thermal Resistance of Press-Pack IGBTs
Erping Deng · Zhibin Zhao · Peng Zhang · Jinyuan Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年5月
由于压接式IGBT(PP IGBT)特殊的封装结构和工作条件,准确测量其结壳热阻极具挑战。传统的 thermocouple 和瞬态双界面法主要针对键合线IGBT模块。本文提出了一种针对压接式IGBT结壳热阻的测量方法,旨在解决其在高温、高压应用环境下的热特性评估难题。
解读: 压接式IGBT(PP IGBT)因其高功率密度和高可靠性,常应用于大功率集中式光伏逆变器及大型储能变流器(如PowerTitan系列)。准确的结壳热阻测量对于优化功率模块的散热设计、提升系统热稳定性及延长设备寿命至关重要。建议研发团队参考该测量方法,完善大功率器件在极端工况下的热模型,从而优化逆变器...
双面冷却条件下压接式IGBT结壳热阻测量与分析
Junction-to-Case Thermal Resistance Measurement and Analysis of Press-Pack IGBTs Under Double-Side Cooling Condition
Jie Chen · Erping Deng · Yiming Zhang · Yongzhang Huang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年7月
针对双面冷却压接式IGBT(PP IGBT)结壳热阻(Rthjc)测量难题,本文提出了一种仅通过温度测量即可确定双侧散热比例的间接测量方法,实现了对双侧热路径热阻的同步精确提取。
解读: 压接式IGBT(PP IGBT)因其高功率密度和高可靠性,常用于阳光电源的大功率集中式光伏逆变器及大型储能系统(如PowerTitan系列)的核心功率模块。该研究提出的双面冷却热阻测量方法,能够有效提升功率模块的热设计精度,优化散热系统布局。建议研发团队将其应用于大功率变流器的热管理设计中,通过更精...
基于老化特征参数的功率模块剩余使用寿命预测方法
Remaining Useful Lifetime Prediction Method of Power Modules Based on the Aging Characteristic Parameters
Luhong Xie · Erping Deng · Dianjie Gu · Weijie Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文针对功率模块的老化失效机理,重点研究了键合线脱落及焊料层退化导致的裂纹扩展规律。通过建立裂纹扩展模型,提出了一种基于老化特征参数的剩余使用寿命(RUL)预测方法,旨在提升功率模块的热管理水平及维护策略的有效性,为电力电子系统的长寿命设计提供理论支撑。
解读: 功率模块是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器(PCS)的核心组件。该研究提出的RUL预测方法对于提升阳光电源产品的全生命周期可靠性至关重要。通过将老化特征参数监测集成至iSolarCloud平台,可实现对逆变器及储能PCS功率模块的实时健康状态评估...
吸湿对IGBT模块功率循环能力的影响
Influence of Moisture Absorption on Power Cycling Capability of IGBT Modules
Qingtong He · Yuxing Yan · Erping Deng · Luhong Xie 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
功率循环测试(PCT)是评估电力电子封装可靠性的关键手段。本文以EasyPACK封装的Si-IGBT模块为研究对象,探讨了湿热应力对器件可靠性的影响。研究发现,在温湿度耦合环境下,器件在约60小时后达到吸湿饱和状态,该研究揭示了环境湿度对功率模块寿命评估的重要影响。
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储能系统及风电变流器)中功率模块的长期可靠性。在户外严苛环境下,逆变器和PCS内部的IGBT模块长期承受温湿度应力,吸湿效应可能加速封装老化及失效。建议研发团队在进行功率循环寿命预测时,将环境湿度作为关键变量纳入多物理场仿真模型,...
基于有限元仿真的PWM与标准直流功率循环测试差异研究
Difference Between the PWM and Standard DC Power Cycling Tests Based on the Finite-Element Simulation
Luhong Xie · Lixin Wu · Erping Deng · Ying Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
脉宽调制(PWM)功率循环测试因更贴近实际应用场景而备受关注,但其控制策略复杂且成本高昂。本文通过有限元仿真,深入对比了PWM与标准直流功率循环测试在绝缘栅双极型晶体管(IGBT)功率模块失效模式及寿命预测方面的本质差异。
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/PowerStack储能系统)具有极高价值。IGBT功率模块是上述产品的核心损耗部件,其可靠性直接决定了系统的全生命周期运维成本。通过对比PWM与直流功率循环的差异,研发团队可优化逆变器及PCS的功率循环测试标准,使测试...
一种用于大功率压接式IGBT的结壳热阻测试替代方法
An Alternative Junction-to-Case Thermal Resistance Test Method for High Power Press-Pack IGBTs
Hongyu Sun · Yuan Sun · Erping Deng · Yushan Zhao 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
压接式IGBT(PP IGBT)因其双面冷却、易于串联及高功率密度,在大功率应用中表现优异。准确测量结壳热阻(Rthjc)对于评估其热性能至关重要。本文提出了一种改进的测试方法,旨在解决现有热阻测试方法在精度和适用性上的局限性,为高压大功率电力电子系统的热设计提供更可靠的依据。
解读: 该研究针对大功率压接式IGBT的热阻测试,对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统(如PowerTitan系列)具有重要参考价值。在大功率电力电子变换器设计中,散热性能直接决定了系统的功率密度与可靠性。通过引入更精确的Rthjc测试方法,研发团队能更精准地进行热仿真与热管理设计,优化模块选型与散热...
集成电压、电流、温度和湿度应力的高级功率循环测试
Advanced Power Cycling Test Integrated With Voltage, Current, Temperature, and Humidity Stress
Yanhao Wang · Erping Deng · Lixin Wu · Haiyang Cao 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
本文提出了一种集成高压、大电流、高温和高湿应力的高级功率循环测试(PCT)方法,旨在使加速老化测试更贴近电力电子器件的实际工况。该方法结合了高压高温高湿反偏测试与标准直流功率循环测试,实现了对功率器件老化过程的精确测量。
解读: 该研究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)具有极高的应用价值。功率模块(IGBT/SiC)是上述产品的核心,其在复杂环境下的可靠性直接决定了系统寿命。该测试方法通过引入湿度与多物理场应力,能更真实地模拟户外光伏电站及储能系统在严苛环境下的失效机理。建议研发部...
用于超高电流和热性能功率IGBT的压接式封装
The Press Pack Packaging for Power IGBTs With Extremely High Current and Thermal Performance
Erping Deng · Hongyu Sun · Yuan Sun · Lixin Wu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
本文提出了一种用于功率IGBT的压接式封装技术,旨在满足高压直流(HVDC)系统对功率密度和可靠性的严苛要求。文中设计了一种新型D型压接式IGBT结构,结合了P型和S型封装的优势,显著提升了电流承载能力与运行可靠性。
解读: 该技术对于阳光电源的大功率集中式光伏逆变器及大型储能系统(如PowerTitan系列)具有重要参考价值。HVDC级的高可靠性压接式IGBT封装技术,能够显著提升大功率变流模块的散热效率与抗热疲劳能力,从而延长设备在极端环境下的使用寿命。建议研发团队关注该D型结构在提升功率密度方面的潜力,将其作为未来...
面向铁路应用的6.5 kV高压IGBT模块高温反偏
HTRB)测试方法研究
Yuxing Yan · Weijie Wang · Erping Deng · Zuoyi Wang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
本文提出了一种针对铁路用6.5 kV高压IGBT模块的高温反偏(HTRB)及高压高温高湿反偏(HV-H3TRB)测试的温度稳定方法。针对传统气候箱难以满足多芯片并联高压模块温度稳定性的问题,该方法通过优化测试环境与热管理策略,提升了高压功率器件可靠性评估的准确性。
解读: 该研究关注高压IGBT模块的可靠性测试,对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统(如PowerTitan系列)具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向更高电压等级(如1500V及以上)发展,核心功率器件的耐压与高温稳定性至关重要。文中提出的温度稳定测试方法可优化公司在功率模块选型、老化测试及寿命预测...
考虑湿气侵入的铁路用6.5 kV IGBT模块焊料层退化功率循环测试
The Solder Layers Degradation of 6.5 kV IGBT Modules for Railway in Power Cycling Tests Considering Moisture Intrusion
Yuxing Yan · Luhong Xie · Erping Deng · Weijie Wang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
针对铁路应用中6.5 kV IGBT模块面临的热机械应力与湿热环境耦合工况,本文开展了考虑湿气侵入的功率循环测试(PCT)。研究对比了常规PCT与考虑湿气影响的PCT下模块焊料层的退化机制,揭示了环境湿度对高压功率器件寿命评估的关键影响。
解读: 该研究对阳光电源的高压大功率产品线(如集中式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器)具有重要参考价值。随着阳光电源产品向更高电压等级(如1500V/2000V系统)及更严苛户外环境部署,功率模块的可靠性是核心竞争力。本文提出的考虑湿气侵入的功率循环测试方法,可优化公司在复杂环境下的器件选型...
碳化硅功率模块大面积银烧结关键工艺研究
Research on the Key Processes of Large-Area Silver Sintering for SiC Power Modules
Guiqin Chang · Di An · Erping Deng · Xiang Li 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年1月
本文提出了一种用于碳化硅(SiC)功率模块大面积银烧结连接的替代工艺方法,该方法集成了干燥过程。所提出的方法显著简化了大面积烧结的生产流程。作为典型应用,采用该方法对 SiC 功率模块(1200 V/17 mΩ,八芯片并联)进行封装,实现了陶瓷基板(50×60 mm²)与散热器之间的可靠连接。通过对力学性能、热阻和热冲击可靠性的评估,验证了所提出的大面积银烧结方法的优势。结果表明,调整银浆印刷厚度可以适应活性金属钎焊(AMB)基板的翘曲。优化干燥温度和加热速率,即使采用单次印刷和集成干燥工艺,也...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项大面积银烧结技术对我们的核心产品线具有重要战略意义。SiC功率模块是光伏逆变器和储能变流器实现高效率、高功率密度的关键器件,而该研究提出的集成干燥工艺的银烧结方法,直接解决了大面积封装的工艺复杂性问题,这对我们推进新一代高功率产品开发极具价值。 该技术的核心优势与我们...