找到 34 条结果 · IEEE Transactions on Power Electronics
功率半导体开关的功率循环测试：方法、标准、局限性与展望
Power Cycling Testing for Power Semiconductor Switches: Methods, Standards, Limitations, and Outlooks
Yi Zhang · Patrick Heimler · James Opondo Abuogo · Xinyue Zhang 等14人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
可靠性是功率半导体及电力电子系统的核心指标。随着宽禁带（WBG）器件及新型封装技术的快速应用，现有的可靠性测试与量化标准显得碎片化。本文综述了功率循环测试的方法、标准及局限性，为设计人员和可靠性工程师提供了关键指导，旨在提升电力电子系统的寿命评估能力。
解读: 可靠性是阳光电源的核心竞争力。随着PowerTitan储能系统及组串式逆变器向高功率密度演进，SiC等宽禁带器件的应用日益广泛，其热疲劳与功率循环寿命成为系统长效运行的关键。本文研究的方法论可直接指导阳光电源研发中心对功率模块进行更精准的寿命预测与加速老化测试，优化散热设计与封装工艺。建议在iSol...
开关损耗大小对SiC MOSFET开关模式功率循环测试寿命的影响
Influence of Switching Loss Magnitude on Lifetime During a Switch-Mode Power Cycling Test of SiC MOSFETs
James Abuogo · Jörg Franke · Josef Lutz · Thomas Basler · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
为使功率循环测试更贴近实际应用，本文研究了开关损耗对离散型SiC MOSFET功率循环寿命的影响。通过在不同开关损耗量级下进行四种开关模式功率循环测试，分析了开关损耗对器件失效机理及寿命的影响，为宽禁带器件的可靠性评估提供了重要参考。
解读: 随着阳光电源组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统向高功率密度和高效率演进，SiC MOSFET已成为核心功率器件。本文提出的开关模式功率循环测试方法，比传统测试更真实地模拟了逆变器在实际工况下的热应力，对优化阳光电源产品的功率模块设计、提升系统在复杂电网环境下的长期可靠性...
三相逆变器在线原位RDSON测量挑战与实现
Challenges and Implementation of Online In Situ RDSON Measurement in a Three-Phase Inverter
Chondon Roy · Namwon Kim · Daniel Evans · James Gafford 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
本文探讨了三相逆变器中功率半导体器件导通电阻（RDSON）的实时监测难题。提出了一种优化的导通电压（VDSON）测量电路及多相变换器架构配置，旨在克服电流与电压测量中的非理想特性及器件差异带来的挑战，为实现电力电子系统的健康状态监测提供技术支撑。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan储能系统）具有极高的应用价值。RDSON作为功率器件（IGBT/SiC）健康状态的关键指标，实现其在线原位测量可显著提升iSolarCloud平台的故障预警与全生命周期运维能力。建议研发团队将此测量电路集成至功率模块驱动板中...
基于传导EMI时频分析与机器学习分类的直流母线电容状态监测
Condition Monitoring of DC-Link Capacitors Using Time–Frequency Analysis and Machine Learning Classification of Conducted EMI
Tyler McGrew · Viktoriia Sysoeva · Chi-Hao Cheng · Chad Miller 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
本文提出了一种非侵入式状态监测系统，利用三相逆变器直流母线电容产生的传导电磁干扰（EMI）的时频分析特征，结合机器学习算法对电容的健康状态进行分类，旨在降低电力电子系统的维护成本并提升可靠性。
解读: 直流母线电容是阳光电源组串式逆变器、集中式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中的核心易损件。该研究提出的非侵入式EMI监测技术，无需额外传感器即可实现电容健康状态的在线诊断，极大地契合了iSolarCloud智能运维平台对设备全生命周期管理的需求。建议研发团队将此...
用于抑制并联碳化硅MOSFET瞬态电流不平衡的芯片分类方法
Chips Classification for Suppressing Transient Current Imbalance of Parallel-Connected Silicon Carbide MOSFETs
Junji Ke · Zhibin Zhao · Peng Sun · Huazhen Huang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
本文研究了参数离散性对并联碳化硅（SiC）MOSFET瞬态电流分布的影响，并提出了一种芯片分类方法以抑制电流不平衡。文章首先对比了硅（Si）与SiC MOSFET的参数差异，随后提出了一种新的分类准则，旨在优化并联应用中的电流分配，提升功率模块的性能与可靠性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的高功率密度产品线，特别是组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统。随着SiC器件在高性能PCS及逆变器中的广泛应用，并联均流问题是提升功率模块可靠性的核心挑战。通过引入芯片分类方法，阳光电源可在生产端优化SiC模块的筛选流程，有效降低并联带来的瞬态电...
利用厚CVD生长石墨烯纳米材料进行大功率开关晶体管的热管理
Thermal Management of High-Power Switching Transistors Using Thick CVD-Grown Graphene Nanomaterial
Vishank Talesara · Paul. D. Garman · James L. Lee · Wu Lu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
石墨烯在热管理领域具有巨大潜力。功率电子设备中的发热问题会导致性能衰减甚至失效。针对单层或少层石墨烯热容极小的问题，本文提出了一种新型化学气相沉积（CVD）生长的厚石墨烯纳米材料，旨在有效提升大功率开关器件的散热性能，从而提高功率模块的可靠性与功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有显著的工程价值。随着PowerTitan系列储能系统及组串式逆变器向更高功率密度演进，功率模块（如SiC/IGBT模块）的散热瓶颈日益突出。引入厚CVD石墨烯作为新型热界面材料或散热增强层，可有效降低结温，提升器件在高温环境下的输出能力，并延长产品寿命。建议研发团队关...
利用碳化硅
SiC）器件最大化三相DC-AC变换器功率密度的设计优化工具
Ian Laird · Xibo Yuan · James Scoltock · Andrew J. Forsyth · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年4月
宽禁带半导体（如SiC）的出现为实现高功率密度、高开关频率的电力电子变换器设计提供了可能。本文提出了一种系统级设计优化工具，通过整体设计方法识别最优开关频率，从而最大化变换器的整体功率密度。
解读: 该研究对于阳光电源的核心业务具有极高的参考价值。随着组串式逆变器和PowerTitan系列储能PCS向更高功率密度演进，SiC器件的应用已成为提升效率与减小体积的关键。该设计优化工具能够帮助研发团队在系统层面平衡开关频率、损耗与散热需求，从而在保证高可靠性的前提下，进一步优化产品体积与成本。建议将该...
具有低浪涌电流和稳定功率控制的双有源桥变换器双移相控制策略
Novel Dual-Phase-Shift Control With Bidirectional Inner Phase Shifts for a Dual-Active-Bridge Converter Having Low Surge Current and Stable Power Control
X. Liu · Z. Q. Zhu · David A. Stone · Martin P. Foster 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年5月
针对双有源桥（DAB）变换器在轻载下采用传统双移相（DPS）控制时，因外移相角微小波动导致电流、损耗及效率剧烈变化的问题，本文提出了一种新型双移相控制策略。该方法通过引入双向内移相，有效拓宽了外移相角的操作区域，实现了轻载下的恒定功率传输，降低了浪涌电流并提升了控制稳定性。
解读: 该技术直接应用于阳光电源的储能变流器（PCS）产品线，如PowerTitan和ST系列。DAB拓扑是实现电池侧与直流母线高效能量转换的核心电路。通过优化双移相控制策略，可以显著降低PCS在轻载或待机模式下的电流应力和损耗，提升系统全功率范围内的转换效率。此外，该方法改善的功率控制稳定性有助于提升储能...
功率变换器的模型预测直接斜率控制
Model Predictive Direct Slope Control for Power Converters
Baljit S. Riar · James Scoltock · Udaya K. Madawala · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年3月
模型预测控制（MPC）因其直观、灵活且易于实现，在电力电子领域广受欢迎。传统MPC通常局限于单步预测，而多步预测仍是当前研究热点。本文提出了一种新型模型预测直接斜率控制方案，旨在优化功率变换器的动态响应与稳态性能。
解读: 该研究提出的多步模型预测控制（MPC）技术对阳光电源的核心产品线具有显著的优化潜力。在组串式及集中式光伏逆变器中，先进的MPC算法能有效提升系统在复杂电网环境下的动态响应速度和稳态精度，尤其是在弱电网接入场景下，能显著改善电流质量。对于PowerTitan等储能变流器（PCS），该技术有助于实现更精...
非均匀老化光伏阵列的效率提升研究
Efficiency Improvement of Nonuniformly Aged PV Arrays
Yihua Hu · Jiangfeng Zhang · Jiande Wu · Wenping Cao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年2月
随着光伏电站服役年限增加，恶劣环境导致的非均匀老化现象显著影响系统发电效率。本文探讨了非均匀老化对光伏阵列性能的负面影响，并提出了相应的优化策略，旨在提升电站中后期的发电性能与可靠性。
解读: 该研究直接关联阳光电源组串式逆变器及iSolarCloud智能运维平台的核心业务。随着存量电站进入中后期运营，非均匀老化导致的失配损耗是影响发电量的重要因素。建议将该研究成果集成至iSolarCloud的智能诊断算法中，通过更精准的组串级故障识别与MPPT优化策略，提升阳光电源组串式逆变器在复杂老化...
1200V/150A SiC MOSFET在重复脉冲过流条件下的失效分析
Failure Analysis of 1200-V/150-A SiC MOSFET Under Repetitive Pulsed Overcurrent Conditions
James A. Schrock · Bejoy N. Pushpakaran · Argenis V. Bilbao · William B. Ray 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年3月
SiC MOSFET是提升电力电子功率密度的关键器件。为使其全面替代IGBT，需深入研究其特性。本文针对两款1200V/150A SiC垂直平面栅D-MOSFET，通过重复脉冲过流测试，评估其在极端工况下的失效模式及机理。
解读: 该研究对阳光电源核心产品线具有极高参考价值。随着公司组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统向更高功率密度演进，SiC器件已成为主流选择。过流条件下的失效分析直接关系到产品在复杂电网环境下的鲁棒性。建议研发团队参考该失效机理，优化驱动保护电路设计及短路保护逻辑，以提升SiC功...
一种针对LCL滤波中压并网变流器的预测参考模型预测直接电流控制策略
A Model Predictive Direct Current Control Strategy With Predictive References for MV Grid-Connected Converters With LCL-Filters
James Scoltock · Tobias Geyer · Udaya K. Madawala · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年10月
本文提出了一种针对中压中点钳位（NPC）变流器的新型模型预测直接电流控制（MPDCC）策略。该策略通过引入虚拟电阻（VR）概念，有效解决了LCL滤波器的谐振阻尼和电流谐波衰减问题。该方法在保证系统快速动态响应的同时，显著提升了中压并网系统的稳定性和电能质量。
解读: 该研究对于阳光电源的中压集中式光伏逆变器及大型储能变流器（如PowerTitan系列）具有极高的参考价值。中压并网场景下，LCL滤波器的谐振抑制是提升系统可靠性的关键。MPDCC-VR策略通过算法层面实现阻尼优化，可减少硬件损耗并提升控制带宽，有助于阳光电源在弱电网环境下进一步优化逆变器性能。建议研...
高迁移率稳定型1200V/150A 4H-SiC DMOSFET在高电流密度瞬态条件下的长期可靠性分析
High-Mobility Stable 1200-V, 150-A 4H-SiC DMOSFET Long-Term Reliability Analysis Under High Current Density Transient Conditions
James A. Schrock · William B. Ray II · Kevin Lawson · Argenis Bilbao 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年6月
为验证4H-SiC DMOSFET在电力电子应用中的长期运行能力，本文研究了其在极端高电流密度瞬态条件下的可靠性。通过评估器件在高温及大电流应力下的表现，分析了其失效机理，为SiC功率器件在严苛工况下的工程应用提供了可靠性评估依据。
解读: SiC器件是阳光电源提升逆变器功率密度和效率的核心技术。该研究针对1200V/150A SiC DMOSFET在高电流密度下的可靠性分析，直接支撑了公司组串式逆变器及PowerTitan系列储能PCS的功率模块选型与设计。随着产品向更高功率等级演进，瞬态电流冲击下的器件退化机理研究至关重要。建议研发...
浸没式冷却SiC T型牵引逆变器——热性能评估
An Immersion Cooled SiC T-Type Traction Inverter–Thermal Performance Evaluation
Yiju Wang · Reza Ilka · James Camp · JiangBiao He · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
本文针对SiC三相三电平T型牵引逆变器，对比评估了新型浸没式冷却技术与传统散热器及冷板冷却方法的性能。研究表明，浸没式冷却在提升功率密度、效率及可靠性方面具有显著优势，为电动汽车驱动系统的热管理提供了优化方案。
解读: 该研究对阳光电源的电动汽车充电桩及未来车载电力电子产品具有重要参考价值。T型三电平拓扑与SiC器件的结合是提升功率密度的关键路径，而浸没式冷却技术能有效解决高功率密度下的散热瓶颈。建议研发团队关注该冷却技术在充电桩功率模块中的应用潜力，以进一步缩小设备体积并提升转换效率。此外，文中涉及的热性能评估方...
采用冲击冷却和立体光刻技术的电力电子热管理设计多物理场优化
Multiphysics Optimization of Thermal Management Designs for Power Electronics Employing Impingement Cooling and Stereolithographic Printing
Mohammad Shawkat Zaman · Andrew Michalak · Miad Nasr · Carlos da Silva 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
针对电动汽车电力电子变换器，本文提出了一种多学科热管理设计方法。该方法利用遗传算法（GA）生成拓扑优化的几何结构，通过冲击冷却技术与立体光刻打印工艺，实现对变换器电性能与热性能的协同优化，以满足严苛的性能要求。
解读: 该研究关注电力电子系统的高效热管理与拓扑优化，对阳光电源的核心业务具有重要参考价值。在电动汽车充电桩及高功率密度光伏逆变器（如组串式逆变器）的开发中，散热设计是提升功率密度的瓶颈。通过引入冲击冷却与增材制造（立体光刻）技术，可显著降低功率模块结温，提升系统可靠性。建议研发团队在下一代高功率密度Pow...
模块化多电平变换器子模块的无线控制
Wireless Control of Modular Multilevel Converter Submodules
Bars Ciftci · Sebastian Schiessl · James Gross · Lennart Harnefors 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
模块化多电平变换器（MMC）子模块的无线控制技术具有降低成本和简化安装的潜力。然而，无线通信带来的延迟和干扰等挑战，使得传统的有线控制方法无法直接应用，需开发针对无线环境的控制策略以确保系统稳定性。
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）具有重要参考价值。MMC拓扑常用于高压大功率场景，无线控制可显著减少光纤布线，降低系统复杂度和安装成本，提升大型电站的运维效率。建议研发团队关注无线通信的实时性与抗干扰能力，探索其在PowerTitan储能变流器模块化设计中的...
考虑子模块电压传感器噪声的模块化多电平变换器
MMC）建模
Shiqi Ji · Xingxuan Huang · James Palmer · Fred Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
模块化多电平变换器（MMC）广泛应用于中高压领域。随着功率半导体开关速度的提升及子模块设计的紧凑化，子模块电压传感器噪声（SVSN）的影响日益显著，但传统模型尚未充分考虑该因素。本文旨在建立考虑SVSN影响的MMC精确模型，以提升变换器在复杂电磁环境下的控制精度与稳定性。
解读: MMC拓扑是阳光电源在大功率储能系统（如PowerTitan系列）及高压并网变流器中的核心技术方向。随着系统功率密度的提升，子模块内部的电磁干扰对电压采样精度的影响成为制约控制性能的关键。该研究提出的噪声建模方法，有助于优化阳光电源储能变流器（PCS）的采样滤波算法与闭环控制策略，提升系统在复杂电网...
一种用于10kV SiC MOSFET中压模块化多电平变换器的电压平衡控制与dv/dt抑制方法
A Novel Voltage Balancing Control With dv/dt Reduction for 10-kV SiC MOSFET-Based Medium Voltage Modular Multilevel Converter
Shiqi Ji · Li Zhang · Xingxuan Huang · James Palmer 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
本文针对基于高压SiC功率器件的模块化多电平变换器（MMC），提出了一种新型电压平衡控制策略。该方法在利用SiC器件减少子模块数量和开关损耗优势的同时，有效解决了传统最近电平调制（NL-PWM）带来的电压平衡问题，并降低了dv/dt应力，提升了中压变换系统的可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的中压大功率储能系统（如PowerTitan系列）及未来高压直挂式光伏/储能解决方案具有重要参考价值。随着光伏和储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）演进，利用高压SiC器件替代传统IGBT可显著提升系统功率密度并降低损耗。该研究提出的dv/dt抑制与电压平衡控制方法，有助于优...
具有受控直流侧故障阻断能力的模块化多电平变换器
MMC）建模研究
Willem Leterme · Paul D. Judge · James Wylie · Tim C. Green · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
直流系统中的故障电流特性很大程度上取决于交直流变换器的响应及拓扑结构。本文针对具有受控故障阻断能力的变换器拓扑，探讨了其直流侧故障响应的通用建模方法，旨在为直流保护研究提供理论支撑。
解读: 该研究关注MMC拓扑的故障阻断能力及建模，对阳光电源的电力电子技术储备具有重要意义。在大型储能系统（如PowerTitan系列）及高压直流输电应用中，具备故障阻断能力的拓扑能显著提升系统安全性。建议研发团队参考该建模方法，优化大功率PCS在直流侧故障下的保护策略，提升系统在复杂电网环境下的鲁棒性，并...
面向高温应用的一款SiC CMOS线性稳压器
A SiC CMOS Linear Voltage Regulator for High-Temperature Applications
Robert C. Murphree · Sajib Roy · Shamim Ahmed · Matthew Barlow 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
本文研制了首款集成碳化硅（SiC）CMOS线性稳压器。该设计在20至30V输入电压下可提供15V输出，持续负载电流超过100mA。稳压器反馈环路基于两级SiC运算放大器构建，并结合了内部与外部无源元件进行频率补偿。
解读: 该研究展示了SiC CMOS工艺在高温集成电路领域的突破，对阳光电源的核心业务具有重要参考价值。随着光伏逆变器和储能PCS功率密度的不断提升，内部控制电路面临严苛的热环境挑战。SiC集成电路技术可显著提升驱动电路和辅助电源在高温下的可靠性，减少对外部散热设计的依赖。建议研发团队关注SiC CMOS在...
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