Jianpeng Wang · Wenjie Chen · Jin Zhang · Meng Xu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月

IGBT模块通常由多个并联芯片组成以满足电流需求。由于布局不对称，各芯片电热行为存在显著差异，导致单芯片过热风险增加。本文提出了一种建模分析多芯片模块温度分布不均的新方法，并据此重新定义了器件的安全工作区（SOA），以提升功率模块的可靠性。

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储能系统）中功率模块的可靠性设计。在大功率电力电子变换器中，IGBT模块的均流与热管理是决定产品寿命和功率密度的关键。通过该文提出的建模方法，研发团队可更精准地评估多芯片并联下的热应力，优化逆变器...

Xiangchen Liu · Xuebao Li · Chao Li · Jinjin Cheng 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月

IGBT模块绝缘是制约其发展的关键因素。本文针对正弦方波电压下的局部放电（PD）测量与绝缘缺陷识别进行了研究，搭建了实验平台，分析了三种主要的绝缘缺陷，为高压功率模块的绝缘设计与可靠性评估提供了理论支撑。

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。随着阳光电源产品向更高电压等级（如1500V及以上）演进，高频方波电压下的绝缘老化与局部放电问题愈发突出。建议研发团队将该PD检测方法引入功率模块的选型测试与失效分析流程中，优化模块封...

Zhiyuan Zhang · Hengxin He · Kejie Li · Nianwen Xiang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

本文研究了高压IGBT在开通阶段的集电极-发射极电压下降斜率（dVCE/dt）和集电极电流上升斜率（dIC/dt）。这些参数对功率电子系统的开通损耗及电磁干扰（EMI）具有显著影响。文章重点分析了高压IGBT在钳位电感电路中的开通行为，并建立了相应的数学模型以优化开关性能。

解读: IGBT是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能PCS以及风电变流器的核心功率器件。该研究提出的dVCE/dt和dIC/dt建模方法，能够精确预测高压IGBT的开关损耗与EMI特性，对优化逆变器功率模块的驱动电路设计、提升整机效率及电磁兼容性具有直接指导意义...

Yingjiang He · Rongrong Tan · Wendong Wang · Xiangyu Liu 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月

全固态脉冲功率发生器因模块化、小型化及长寿命等优势在国防与民用领域应用广泛。固态开关是其核心组件。本文旨在解决IGBT功率容量限制及SiC MOSFET在高压大电流应用中的瓶颈，提出了一种基于MCT（MOS控制晶闸管）器件的新型30 MW固态脉冲功率发生器设计方案。

解读: 该文献探讨的MCT器件及大功率脉冲发生技术，主要面向高压、高功率密度及高脉冲电流场景，与阳光电源现有的光伏逆变器、PowerTitan储能系统等主流产品在应用场景上有显著差异。目前阳光电源的功率器件选型主要集中在IGBT和SiC MOSFET，以满足高频、高效的并网需求。建议关注该技术在特种电源或未...

Xin Yang · Junjie Ye · Xinlong Wu · Ke Heng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月

铝键合线脱落是IGBT模块的主要失效机理之一。其根本原因是裂纹扩展导致键合界面接触面积减小。本文提出了一种基于经典Paris定律的寿命预测方法，通过解析计算裂纹长度，能够有效量化该失效过程，为功率模块的可靠性评估提供了理论支撑。

解读: IGBT模块是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan储能变流器及风电变流器的核心功率器件。键合线脱落直接影响产品的长期运行可靠性。本文提出的基于Paris定律的寿命预测模型，可集成至iSolarCloud智能运维平台，用于实现功率器件的健康状态（SOH）在线监测与剩余寿命（RUL）预...

Peng Ren · Qi Guo · Yuchao Hou · Chunming Tu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月

为提升中压模块化多电平变换器（MMC）的波形质量与效率，本文提出了一种带有外部整形模块的混合MMC（HMMC）拓扑。该拓扑在每桥臂采用基于硅基IGBT的半桥子模块（HSM），并在交流侧引入基于碳化硅（SiC）MOSFET的全桥子模块（FSM）进行波形整形，有效优化了变换器性能。

解读: 该研究提出的混合MMC拓扑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。通过在传统IGBT主功率链中引入SiC器件进行高频整形，可以在不显著增加系统成本的前提下，大幅提升中压并网系统的效率并减小滤波器体积。建议研发团队关注该拓扑在兆瓦级储能变流器（PCS）...

Zixin Li · Fanqiang Gao · Fei Xu · Xun Ma 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年6月

本文针对±350-kV/1000-MW大功率模块化多电平变换器(MMC)，研究了功率模块电容电压平衡控制。由于该应用场景下IGBT电流超过额定值，需在低开关频率下实现高效的电压平衡，以降低损耗并提升系统可靠性。

解读: 该研究涉及的MMC拓扑主要应用于高压直流输电（HVDC）及大容量柔性交流输电系统，与阳光电源目前的组串式/集中式光伏逆变器及储能PCS产品线存在差异。然而，随着阳光电源在大型电网侧储能及构网型技术领域的深入，MMC技术在超高压大容量储能系统中的潜在应用价值值得关注。建议研发团队关注该文献中关于低开关...

Hui Zhang · Chuan- da Sun · Zhi-xin Li · Juan Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年3月

针对三相四线制有源电力滤波器（APF），本文提出了一种基于交流侧输出电压数学模型的IGBT开路故障诊断算法。该方法通过分析APF交流侧输出电压矢量与故障状态间的映射关系，实现了对功率器件故障的快速、准确检测与定位，有效提升了电力电子系统的运行安全与可靠性。

解读: 该研究提出的基于电压矢量误差的故障诊断技术，对于阳光电源的组串式逆变器及储能变流器（PCS）产品具有重要的工程参考价值。在PowerTitan等大型储能系统及高功率密度逆变器中，功率模块（IGBT）的可靠性是系统长效运行的核心。该算法无需额外传感器，仅通过数学模型即可实现故障定位，有助于iSolar...

Asif Imran Emon · Zhao Yuan · Abdul Basit Mirza · Amol Deshpande 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月

三电平逆变器因电流换流回路（CCL）中串联开关数量增加，导致寄生电感增大，开关瞬态电压应力和振荡严重。本文提出一种混合T型NPC功率模块，结合SiC与Si IGBT优势，并通过增强EMI屏蔽设计，有效改善了高频开关下的电磁干扰与电压应力问题。

解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）具有重要参考价值。随着阳光电源产品向更高功率密度和更高开关频率演进，T型三电平拓扑在降低损耗方面优势明显。SiC与Si的混合封装方案能在保证成本竞争力的同时，利用SiC提升效率，利用Si IGBT降低成本。...

Lvyang Chen · Jiabin Wang · Xiangyu Zhang · Lin Wang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

集成门极换流晶闸管（IGCT）凭借低通态电压和高浪涌能力在高功率应用中极具潜力，但其电流控制特性限制了关断能力及故障电流处理能力。本文提出了一种集成IGBT的混合开关方案，通过实验验证了该方案在提升IGCT关断性能及系统故障处理能力方面的有效性。

解读: 该研究探讨了IGCT与IGBT混合开关技术，旨在解决高压大功率场景下的关断瓶颈。对于阳光电源而言，目前核心产品（如PowerTitan系列储能PCS及集中式光伏逆变器）主要基于IGBT或SiC模块。虽然IGCT目前在光储领域应用较少，但该混合开关技术为未来超大功率、高压直流（HVDC）及电网侧储能系...

Zhituo Ni · Ahmed H. Abuelnaga · Sarah Badawi · Shaoyi Yuan 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月

传统中压大功率级联H桥（CHB）驱动器因采用二极管整流，限制了再生制动应用。本文提出了一种基于IGBT的再生CHB驱动器控制方案，通过优化开关策略实现低开关频率下的高效运行，并重点解决了电网故障下的低电压穿越（LVRT）问题，提升了系统的可靠性与电网适应性。

解读: 该研究涉及的级联H桥（CHB）拓扑与阳光电源在大型光伏电站及中压储能系统中的多电平逆变技术高度相关。CHB拓扑在提升系统电压等级、降低谐波及提高效率方面具有显著优势。该文提出的低开关频率控制策略有助于降低大功率IGBT模块的开关损耗，提升系统整体热管理性能。对于阳光电源的集中式逆变器及大型储能PCS...

Zhenhui Wu · Rongzhou Zeng · Shengchang Lei · Linyuan Liao 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月

硅绝缘栅双极型晶体管（Si IGBT）在高功率系统中至关重要，但其较大的开关损耗限制了应用。本文受SiC JFET/Si MOSFET级联结构启发，提出并验证了一种SiC JFET与低压Si IGBT级联结构（L.SSIC）。该结构在导通状态下具有更强的电流导通能力，但仍存在严重的关断拖尾电流。为此，引入吸收电容和升压电容以优化开关瞬态并抑制拖尾电流。实验与TCAD仿真表明，在600 V/60 A条件下，L.SSIC的开关损耗较传统Si IGBT降低42.5%；在80 A、200 kHz下，其功...

解读: 该SiC JFET/Si IGBT级联结构技术对阳光电源功率器件应用具有重要参考价值。L.SSIC方案在600V/60A工况下开关损耗降低42.5%，在高频应用中功率损耗优于传统方案，可直接应用于ST系列储能变流器和车载OBC充电机的功率模块设计。外部吸收电容与升压电容抑制拖尾电流的方法，为阳光电源...

Daohui Li · Xiang Li · Guiqin Chang · Fang Qi 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月

本文介绍了一种用于下一代轨道交通牵引逆变器的3.3kV/450A混合功率模块。该模块采用半桥拓扑，通过结合硅(Si)IGBT与碳化硅(SiC)肖特基势垒二极管(SBD)芯片，在同等电压等级下实现了性能优化，有效提升了功率密度与效率。

解读: 该研究涉及的高压Si-SiC混合功率模块技术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直流电压等级（如1500V及以上）演进，利用SiC SBD替代传统硅二极管以降低开关损耗和反向恢复损耗，是提升系统效率和功率密度的关键路径。建...

童乐天 · 彭晗 · 岳乔治 · 辛晴 等5人 · 中国电机工程学报 · 2025年4月 · Vol.45

功率器件因封装和电路设计存在寄生电感，易引发门极振荡或电气应力增加。本文采用分布式参数耦合提取法建立器件内部与封装的全面寄生电感模型，通过瞬时能量积分分析寄生电感能量交互。提出能量转移支路实现寄生电感能量再利用，并结合dvce/dt产生的位移电流分流，分别调控电压和电流变化率。该技术可同时优化开关损耗与电气应力，无需高成本器件。在IKW75N60T双脉冲测试中（400 V/60 A），电流与电压过冲分别降低12.0%和14.5%，开通与关断损耗减少4.16%和7.6%。

解读: 该IGBT寄生电感能量利用技术对阳光电源的功率变换产品具有重要应用价值。通过寄生电感建模和能量转移支路设计,可有效降低SG系列光伏逆变器、ST系列储能变流器中IGBT的开关损耗和电压应力。特别是在1500V高压系统中,该技术可提升功率器件可靠性,降低散热设计成本。对于车载OBC和充电桩等对功率密度要...

丁卫东 · 李强 · 殷子强 · 路敬宇 等7人 · 高电压技术 · 2025年5月 · Vol.51

大气中子由宇宙射线与大气相互作用产生，可导致地面电子系统及电力电子设备发生故障。尽管国内外对IGBT和MOSFET的大气中子辐照效应已有广泛研究，但针对晶闸管的相关研究仍较匮乏。在我国大力发展特高压直流输电的背景下，亟需加强晶闸管抗大气中子辐照的研究。本文综述了晶闸管大气中子辐照效应的研究现状，介绍了大气中子基本特性、试验方法与数据处理技术，总结了现有试验结果及对高压器件单粒子烧毁机理的认识，探讨了防护策略与屏蔽材料进展，并指出了未来研究的关键问题。

解读: 该研究对阳光电源高压大功率产品的可靠性设计具有重要参考价值。特别是在SG系列集中式逆变器和ST系列储能变流器中使用的高压IGBT/晶闸管模块，需要考虑大气中子辐照效应的影响。研究成果可指导我司：1)在高海拔地区光伏电站的产品设计时优化器件选型和防护措施；2)完善PowerTitan等大型储能系统的可...

Hu Cao · Kexing Yang · Pengcheng Xu · Jian Chen 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月

绝缘栅双极型晶体管（IGBT）广泛应用于电力电子变换器中，其结温是评估器件可靠性的重要指标。本文采用关断过程中的米勒平台电流作为热敏感电参数（TSEP），实现对主功率电路的非侵入式监测。研究了米勒平台电流在栅极侧作为TSEP的特性及其与结温的关系，设计并分析了基于电流互感器（CT）的采样电路及参数计算方法，讨论了电路的不确定性和可积性。通过双脉冲测试和逆变器实验平台验证了理论分析的正确性，结果表明该方法从驱动侧即可实现对IGBT结温的高精度、高灵敏度监测，且采样电路结构简单，易于集成于驱动电路中...

解读: 该IGBT结温在线监测技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。通过关断米勒平台电流实现非侵入式结温监测，可直接集成于现有驱动电路，无需额外传感器，降低成本的同时提升可靠性。该方法可应用于PowerTitan大型储能系统的热管理优化，实时监测IGBT工作状态，实现预测性维...

蔡希鹏 · 杨柳 · 周月宾 · 饶宏 等10人 · 中国电机工程学报 · 2025年5月 · Vol.45

柔性直流输电技术是大规模新能源外送的重要载体。我国高海拔地区新能源基地宇宙射线大气中子通量大，严重威胁电压源换流器高压直流（VSC-HVDC）功率器件的可靠运行。目前高海拔应用案例及中子辐照失效率数据缺乏，影响规律不明。本文针对4.5 kV等级主流功率器件，提出IGBT与旁路转折晶闸管的大气中子辐照等效加速试验方法，开展实验并分析工作电压、温度及中子通量对失效率的影响，获取高海拔下器件的中子辐照失效率，为高海拔VSC-HVDC系统安全设计提供依据。

解读: 该研究对阳光电源高海拔应用的功率器件可靠性设计具有重要指导意义。研究成果可直接应用于SG系列高海拔光伏逆变器和ST系列储能变流器的IGBT选型与防护设计，特别是在西藏、青海等高海拔新能源基地的产品应用中。通过掌握中子辐照对IGBT失效率的影响规律，可优化产品的过压保护设计，提升功率模块可靠性，降低高...

Mustafa Murat Sezer · Akshay Vijayrao Deshmukh · Ahmet M. Hava · Bilal Akin · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月

在关机、紧急工况和动态制动期间,工业系统直流母线电容完全放电或直流母线电压钳位通常使用功率电阻和额外开关管理。传统方法增加系统成本、尺寸和复杂度。提出小型低成本无电阻方法用于低功率工业系统两个功能:(a)主动放电和(b)动态制动。该技术在低栅射电压(VGE)下使IGBT工作于有源区,在放电路径产生高阻抗限制电流。主动放电采用脉冲频率调制(PFM)恒功率策略,每个脉冲导通时间(ton)固定,脉冲频率上升加速能量耗散。该方法实现600V直流母线1秒内完全放电,完全由单个IGBT处理。在三个不同IGB...

解读: 该无电阻IGBT主动放电和动态制动技术对阳光电源逆变器和变换器产品有重要优化价值。IGBT有源区运行方案可应用于ST储能变流器和SG光伏逆变器的直流母线放电电路,消除泄放电阻并降低成本50%。PFM恒功率放电策略对阳光电源产品的安全关机和紧急放电有实用价值。20万次循环无退化可靠性对工商业储能系统的...

Akrem Mohamed Aljehaimi · Bassam Samy Abdel-Mageed · Pragasen Pillay · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月

本文研究了混合式记忆电机在弱磁区域对基于绝缘栅双极型晶体管（IGBT）的逆变器的影响。混合式可变磁通电机的提出是为了克服传统内置式永磁同步电机（IPMSM）在牵引应用中的局限性。文献中已介绍并比较了不同的记忆电机拓扑结构。然而，它们对驱动逆变器的影响尚未见报道。本文以一台已有的十马力串联混合式可变磁通电机样机为案例进行研究。在弱磁区域，将永磁体部分去磁和完全充磁两种运行状态进行对比后发现，不仅电机电流减小，而且电机功率因数也得到了提高。这一功率因数运行改善的独特发现对逆变器的传导损耗产生了积极影...

解读: 该研究对阳光电源的电机驱动类产品具有重要参考价值。记忆电机的动态磁化特性与IGBT逆变器效率的关联性研究,可直接应用于新能源汽车OBC和电机驱动系统的优化设计。研究成果有助于提升车载电机系统在宽调速范围内的整体效率,并为功率器件选型和控制策略优化提供理论依据。同时,该研究的IGBT损耗分析方法也可借...

Qiaohan Su · Zhen Zhu · Danxian Ye · Man Chung Wong · IET Power Electronics · 2026年2月 · Vol.19

本文提出一种突破传统两状态恒定失效率假设的IGBT多状态可靠性模型，量化了DC-link电压对IGBT可靠性的影响，得出低于5 kHz开关频率下最优工作电压比约为额定电压的60%，可显著延长寿命并降低维护成本；蒙特卡洛仿真与硬件实验验证了模型有效性及热假设合理性。

解读: 该研究直接支撑阳光电源组串式逆变器、ST系列PCS及PowerTitan储能系统中IGBT功率模块的可靠性设计与寿命预测。建议在iSolarCloud平台中集成该电压比优化策略，动态调整DC侧工作点；同时指导新一代高可靠性功率模块（如适配SiC/IGBT混合拓扑）的热-电协同设计，提升户用及工商业光...