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拓扑与电路 DC-DC变换器 宽禁带半导体 功率模块 ★ 3.0

一种10-MHz隔离式同步Φ2类谐振变换器

A 10-MHz Isolated Synchronous Class-Φ2 Resonant Converter

Xiaoyong Ren · Yuan Zhou · Dong Wang · Xuewen Zhou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月

在兆赫兹级谐振变换器中,二极管的反向恢复问题导致严重功率损耗。本文提出了一种用于10-MHz隔离式Φ2类谐振变换器的自驱动电平移位谐振栅极驱动器(RGD),旨在通过同步整流(SR)技术提升变换效率,解决高频下的开关损耗瓶颈。

解读: 该研究聚焦于兆赫兹级高频功率变换技术,对阳光电源的未来技术储备具有参考价值。随着光伏逆变器和储能PCS向高功率密度、小型化方向发展,高频化是提升功率密度的关键路径。该文提出的自驱动同步整流技术及高频栅极驱动方案,可为阳光电源下一代超紧凑型户用逆变器或微型逆变器提供技术借鉴。建议研发团队关注该拓扑在高...

拓扑与电路 PFC整流 功率模块 ★ 3.0

一种用于中频应用、具有低导通损耗和简单结构的改进型无桥SEPIC PFC变换器

Modified Bridgeless SEPIC PFC Converter With Reduced Conduction Losses and Simple Structure for Medium-Line-Frequency Applications

Mingyuan Ding · Haoyu Li · Lei Zhao · Zhiliang Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月

本文提出了一种基于SEPIC电路的改进型无桥PFC变换器。该拓扑通过完全消除输入二极管并减少导通路径上的半导体器件数量,显著降低了导通损耗。该电路结构简单,特别适用于中频航空电子等对效率要求较高的功率因数校正应用场景。

解读: 该技术主要涉及高效率PFC整流拓扑,对阳光电源的户用光伏逆变器及电动汽车充电桩产品线具有参考价值。在户用逆变器前端或充电桩AC/DC模块中,通过优化PFC级拓扑减少导通损耗,有助于提升整机峰值效率并降低散热成本。虽然该研究侧重于中频航空应用,但其‘减少导通路径’的设计思路可用于优化阳光电源现有充电桩...

可靠性与测试 IGBT 功率模块 可靠性分析 ★ 5.0

基于关断电压与卷积神经网络的IGBT模块结温监测方法

A Junction Temperature Monitoring Method for IGBT Modules Based on Turn-Off Voltage With Convolutional Neural Networks

Huimin Wang · Zhiliang Xu · Xinglai Ge · Yongkang Liao 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月

结温监测(JTM)对IGBT模块的可靠性评估和健康管理至关重要。针对现有方法在负载电流依赖性方面存在精度不足的问题,本文提出了一种基于关断电压特征与卷积神经网络(CNN)的结温监测方法,有效提升了复杂工况下结温估计的准确性与鲁棒性。

解读: 结温监测是提升阳光电源核心产品(如组串式逆变器、PowerTitan储能系统)可靠性的关键技术。IGBT作为功率变换的核心器件,其热应力直接影响设备寿命。该方法利用CNN处理关断电压波形,能够摆脱传统方法对负载电流的强依赖,实现更精准的实时热状态感知。建议在iSolarCloud智能运维平台中集成此...

可靠性与测试 可靠性分析 功率模块 多物理场耦合 ★ 5.0

考虑热耦合效应的键合线脱落与芯片焊接层老化失效机理研究

Failure Mechanism Investigations of Bond Wires Lifting-Off and Die-Attach Solder Aging Considering the Thermal Coupling Effects

Xinglai Ge · Ken Chen · Huimin Wang · Zhiliang Xu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

功率模块的失效机理研究(FMI)对电力电子变换器的可靠性评估至关重要。然而,热耦合效应(TCEs)导致的复杂失效模式增加了机理分析的难度。本文针对键合线脱落和芯片焊接层老化开展了失效机理研究,重点探讨了热耦合效应对这些失效模式的影响。

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。该研究揭示的键合线与焊接层热耦合失效机理,对于提升阳光电源产品在极端环境下的长寿命设计至关重要。建议研发团队将此多物理场耦合模型集成至iSolarCloud智能运维平台的寿命预测算法...

拓扑与电路 SiC器件 LLC谐振 双向DC-DC ★ 5.0

面向SiC双向LLC充电器宽电池电压范围的双向同步/异步整流控制

A Bidirectional Synchronous/Asynchronous Rectifier Control for Wide Battery Voltage Range in SiC Bidirectional LLC Chargers

Haoran Li · Shengdong Wang · Zhiliang Zhang · Jingfei Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月

传统脉冲频率调制在反向LLC变换器中增益受限,难以满足宽电池电压范围下的输出需求。本文提出一种双向同步/异步整流控制策略,有效解决了输出母线电压低于电网峰值电压的问题,实现了双向充电器在宽电压范围下的高效稳定运行。

解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有极高参考价值。随着电动汽车电池电压平台向800V演进,充电桩模块需具备更宽的输出电压调节能力。本文提出的同步/异步整流控制策略,能够优化SiC器件在LLC拓扑中的效率表现,提升充电桩在不同电池电压下的功率密度和转换效率。建议研发团队将其应用于新一代高压快充模块...

功率器件技术 功率模块 可靠性分析 热仿真 ★ 5.0

一种能够表征热耦合效应的多芯片功率模块热网络模型

A Thermal Network Model for Multichip Power Modules Enabling to Characterize the Thermal Coupling Effects

Huimin Wang · Zongyao Zhou · Zhiliang Xu · Xinglai Ge 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月

本文提出了一种基于Cauer模型的热网络模型(TNM),旨在解决多芯片功率模块在热分析中精度与计算效率难以兼顾的问题。该模型能够有效表征芯片间的热耦合效应,为电力电子变换器的可靠性评估提供了高效且准确的分析工具。

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/PowerStack储能系统)具有重要意义。在这些高功率密度产品中,功率模块的热设计是决定系统可靠性与寿命的关键。通过引入该热网络模型,研发团队可在设计阶段更精准地模拟多芯片间的热耦合效应,优化散热结构设计,从而提升逆变器和...

拓扑与电路 GaN器件 PFC整流 宽禁带半导体 ★ 4.0

基于零电流检测延迟补偿的GaN CRM图腾柱PFC整流器同步整流控制

SR Control With Zero Current Detection Delay Compensation for GaN CRM Totem-Pole PFC Rectifier

Yong Yang · Zhibin Li · Dawei Song · Shengdong Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月

针对临界模式(CRM)图腾柱PFC中零电流检测(ZCD)延迟导致的逆向电感电流和输入电流畸变问题,提出了一种同步整流(SR)控制策略。该方法通过在计算SR关断时刻时引入ZCD延迟补偿,实现了更精准的电流控制,有效提升了变换器的效率与电能质量。

解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及充电桩业务具有重要参考价值。随着功率密度要求的提升,GaN器件在小功率变换器中的应用日益广泛,而图腾柱PFC是实现高效率的关键拓扑。该研究提出的ZCD延迟补偿算法能显著优化轻载下的效率表现,减少电流畸变,有助于提升阳光电源户用逆变器及便携式充电产品的电能质量指标。建...

拓扑与电路 SiC器件 双向DC-DC LLC谐振 ★ 5.0

用于300-kHz SiC双向CLLC变换器数字同步整流的考虑MOSFET结电容的多谐波频域模型

Multiharmonic Frequency-Domain Model With MOSFET Junction Capacitance for Digital Synchronous Rectification in 300-kHz SiC Bidirectional CLLC Converters

Haoran Li · Xin Wang · Cungang Hu · Xirui Zhu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月

传统CLLC同步整流(SR)依赖硬件检测或时域模型,易受SiC器件高dv/dt干扰且精度受限。本文提出一种考虑MOSFET结电容的多谐波频域模型,旨在解决高频下SiC体二极管导通压降高带来的损耗问题,实现高精度同步整流控制。

解读: 该技术对阳光电源的储能系统(如PowerTitan、PowerStack)及户用储能中的双向DC-DC变换器具有重要价值。随着储能系统向高功率密度和高效率演进,300kHz高频化是必然趋势。该模型通过精确的频域建模优化同步整流,能显著降低SiC MOSFET在高频运行下的开关损耗和体二极管导通损耗,...

拓扑与电路 LLC谐振 SiC器件 双向DC-DC ★ 5.0

面向SiC双向LLC便携式充电器高压应用的双向同步整流在线计算控制

Bidirectional Synchronous Rectification on-Line Calculation Control for High Voltage Applications in SiC Bidirectional LLC Portable Chargers

Haoran Li · Shengdong Wang · Zhiliang Zhang · Jingfei Zhang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月

针对700V总线电压下SiC双向LLC变换器面临的高dv/dt(35kV/μs)及高共模噪声挑战,本文提出了一种适用于300kHz高频运行的数字双向同步整流在线计算控制策略。该方法在保证高效率的同时,有效解决了高压环境下的同步整流控制难题。

解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩及储能系统(如PowerStack、PowerTitan)具有重要参考价值。随着储能PCS及充电桩向高压化(800V平台)、高频化(SiC应用)发展,高dv/dt带来的EMI及同步整流控制精度问题是提升效率的关键。该在线计算控制策略可优化阳光电源双向DC-DC变换器的...

拓扑与电路 DC-DC变换器 LLC谐振 GaN器件 ★ 4.0

一种用于1kV输入1MHz GaN LLC变换器同步整流的无传感器模型驱动方案

A Sensorless Model-Based Digital Driving Scheme for Synchronous Rectification in 1-kV Input 1-MHz GaN LLC Converters

Xinyi Zhu · Haoran Li · Zhiliang Zhang · Zhibin Li 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月

针对1kV高压输入、1MHz高频工作的GaN LLC变换器,eGaN HEMT极快的开关速度导致dv/dt高达200kV/μs,给同步整流(SR)带来严峻挑战。本文提出一种基于模型的无传感器SR驱动方案,旨在优化稳态效率及互补控制性能。

解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及储能系统(如PowerTitan/PowerStack)的DC-DC变换环节具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向高压化(1500V系统)、高功率密度方向发展,LLC变换器的高频化是提升效率的关键。GaN器件在高压高频下的同步整流驱动挑战,直接影响变换器的损耗控制。建...

电动汽车驱动 深度学习 ★ 4.0

基于卷积神经网络的功率器件结温监测

Junction Temperature Monitoring of Power Devices Using Convolutional Neural Networks

Zhiliang Xu · Huimin Wang · Xinglai Ge · Yichi Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月

基于温度敏感电参数(TSEP)的方法能够实现功率器件结温的精确监测(JTM)。然而,大多数温度敏感电参数易受负载电流和器件老化的影响而产生误差,从而降低了结温监测的准确性。为解决这一问题,本文提出了一种基于卷积神经网络(CNN)模型的结温监测方法,以应对这两个因素带来的不利影响。在该方法中,选择开通集电极电流($I_{C}$)作为温度敏感电参数,并通过数学模型深入分析了开通集电极电流的温度特性。此外,通过大量双脉冲测试全面研究了开通集电极电流的参数相关性。考虑到实际中负载电流影响显著且频繁变化的...

解读: 该CNN结温监测技术对阳光电源功率器件热管理具有重要应用价值。可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的SiC/GaN功率模块,通过实时监测IGBT/MOSFET结温实现预测性维护。相比传统TSEP方法,CNN自动特征提取克服了非线性补偿难题,无需额外传感电路即可从开关波形获取温度信息,适...

电动汽车驱动 功率模块 多物理场耦合 可靠性分析 ★ 5.0

考虑热耦合效应的键合线脱落与芯片焊接焊料老化的失效机理研究

Failure Mechanism Investigations of Bond Wires Lifting-Off and Die-Attach Solder Aging Considering the Thermal Coupling Effects

Xinglai Ge · Ken Chen · Huimin Wang · Zhiliang Xu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月

失效机理研究(FMI)对于功率模块的可靠性评估至关重要,因此在功率变换器领域备受关注。然而,由热耦合效应(TCEs)导致的复杂失效模式使得明确失效机理变得困难。为解决这一问题,本文针对键合线抬起和芯片焊接层老化开展了失效机理研究,其中仔细考虑了热耦合效应,从而提供了准确的机理分析。在本次失效机理研究中,借助功率循环试验,分析了热耦合效应对失效模式和结温分布的影响。然后,基于有限元模型,对存在热耦合效应时的失效模式进行了全面的机理阐释。结果表明,热耦合效应能够改变芯片表面和芯片焊接层的温度分布均匀...

解读: 作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商,阳光电源产品的核心功率模块长期工作在高温、高频、大电流的苛刻环境中,其可靠性直接影响系统的全生命周期表现。本论文针对功率模块中键合线脱落和芯片焊层老化的失效机理研究,特别是对热耦合效应的深入分析,为我们提升产品可靠性设计能力提供了重要理论支撑。 从业务价值...

可靠性与测试 可靠性分析 光伏逆变器 地面光伏电站 ★ 5.0

基于加速湿热老化试验的TOPCon组件寿命预测

Lifetime Prediction of TOPCon Modules Based on Accelerated Damp Heat Life Tests

Junwei Duan · Lixia Yang · Hao Jiang · Ruirui Lv 等13人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2026年1月 · Vol.16

本文提出融合改进Peck模型与Sigmoid退化函数的加速老化模型,结合粒子群优化标定参数,精准预测TOPCon组件在湿热、HAST及mPCT下的功率衰减(RMSE=0.7%)。揭示DH退化主因是栅线腐蚀导致FF下降,并证实POE封装较EVA可延长服役寿命23年。

解读: 该研究直接支撑阳光电源TOPCon兼容型组串式逆变器(如SG3125HV)及iSolarCloud智能运维平台的长期可靠性设计与质保策略优化。POE封装寿命优势为阳光电源PowerTitan储能系统配套光伏侧提供更高匹配可靠性;建议在海南等高湿地区项目中优先推荐POE封装组件+SG逆变器组合,并将模...