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电动汽车驱动中IGBT在线结温估计的原位校准方法
In-Situ Calibration Method of Online Junction Temperature Estimation in IGBTs for Electric Vehicle Drives
Wei Lai · Yunhai Wei · Minyou Chen · Hongjian Xia 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
结温是影响IGBT模块失效及运行管理的关键因素。本文提出了一种原位校准方法及结温计算模型，旨在为电动汽车驱动系统提供实时的结温监测，解决了传统校准方法在离线环境下操作复杂的问题，提升了功率器件在实际运行中的可靠性评估能力。
解读: 该研究提出的IGBT在线结温原位校准技术对阳光电源的功率器件可靠性管理具有重要参考价值。在电动汽车充电桩及光伏/储能逆变器（如PowerTitan、ST系列PCS）的开发中，精准的结温监测能够优化热设计，提升功率模块在极端工况下的寿命预测精度。建议将此原位校准算法集成至iSolarCloud智能运维...
多芯片IGBT功率模块强迫振荡分析与抑制的精确多端口网络模型
Accurate Multiport Network Model for Forced Oscillations Analysis and Suppression of Multichip IGBT Power Modules
Ankang Zhu · Hongyi Gao · Shuoyu Ye · Yuanye Xia 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
本文提出了一种多端口网络方法，用于分析多芯片功率模块中的强迫振荡问题。实验表明，多芯片模块在开关过程中由于寄生参数分布复杂，会产生多个谐振点。该模型能有效解析这些振荡现象，为优化模块设计、抑制高频振荡及提升功率模块的开关性能提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关联阳光电源核心产品（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器）中使用的IGBT功率模块。随着阳光电源产品向高功率密度和更高开关频率演进，多芯片并联带来的寄生参数引起的强迫振荡是导致EMI问题及器件失效的关键因素。通过引入该多端口网络建模方法，研发团队可...
一种具有反相和同相操作且无换流问题的新型Buck-Boost AC-AC变换器
A Novel Buck–Boost AC–AC Converter With Both Inverting and Noninverting Operations and Without Commutation Problem
Hafiz Furqan Ahmed · Honnyong Cha · Ashraf Ali Khan · Heung-Geun Kim · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年6月
本文提出了一种新型AC-AC变换器，可实现传统的非反相Buck/Boost以及反相Buck-Boost功能。该拓扑采用六个单向电流、双向电压阻断的开关（由六个反向阻断IGBT或MOSFET-二极管串联对实现），有效解决了换流问题。
解读: 该研究提出了一种新型AC-AC拓扑，重点在于解决换流问题及实现灵活的电压调节。虽然阳光电源的核心业务（光伏逆变器、储能PCS）主要涉及DC-AC或DC-DC变换，但该拓扑中关于“反向阻断IGBT”的应用及“无换流问题”的控制策略，对提升功率模块的可靠性及优化逆变器内部辅助电源设计具有参考价值。建议研...
基于谐波电流的PHEV和EV无线充电设计考量与比较
Design Consideration and Comparison of Wireless Power Transfer via Harmonic Current for PHEV and EV Wireless Charging
Hulong Zeng · Shuitao Yang · Fang Z. Peng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年8月
本文探讨了利用谐波电流进行无线电能传输（WPT）的新概念。由于高压大电流IGBT的频率限制在20kHz左右，这限制了变压器系统频率。串联谐振变换器（SRC）因其结构简单、效率高，被广泛应用于WPT领域。
解读: 该研究关注无线充电技术中的谐波电流应用及IGBT频率限制，与阳光电源的电动汽车充电桩业务高度相关。虽然目前主流充电桩以有线快充为主，但无线充电是未来技术演进的重要方向。文中提及的IGBT频率限制及谐振变换器设计，可为阳光电源研发下一代高功率密度充电模块提供理论参考。建议研发团队关注该技术在提升充电效...
VWM-DCRNN：一种结合信号处理与深度学习的单相PWM整流器故障诊断方法
VWM-DCRNN: A Method of Combining Signal Processing With Deep Learning for Fault Diagnosis in Single-Phase PWM Rectifier
Na Qin · Tianwei Wang · Deqing Huang · Yiting You 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
本文提出了一种基于变分模态分解与卷积循环神经网络（VMD-DCRNN）的故障诊断方法，用于识别高速铁路牵引供电系统中单相PWM整流器的IGBT、二极管及串联谐振电路故障。该方法通过信号处理与深度学习的融合，有效提升了电力电子变换器故障检测的准确性与可靠性。
解读: 该研究提出的VMD-DCRNN故障诊断模型对阳光电源的核心业务具有重要参考价值。在光伏逆变器（尤其是组串式逆变器）和储能变流器（PCS）中，IGBT的健康状态监测是提升系统可靠性的关键。阳光电源可将此类深度学习算法集成至iSolarCloud智能运维平台或本地控制器中，实现对功率模块故障的早期预警和...
一种用于无滤波器接口的再生级联H桥电机驱动器的新型有源前端控制
A New Active Front-End Control for Regenerative Cascaded H-Bridge Motor Drives With Filter- Less Interfacing Capability
Ahmed H. Abuelnaga · Zhituo Ni · Sarah Badawi · Mehdi Narimani 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
本文提出了一种用于再生级联H桥（CHB）电机驱动器的新型有源前端（AFE）控制方法。传统CHB转换器在中压工业驱动领域占主导地位，但缺乏再生能力。为实现能量回馈，本文通过将功率单元中的二极管前端替换为IGBT，并引入新型AFE控制策略，实现了无滤波器接口的再生运行。
解读: 该技术主要针对中压工业电机驱动领域，虽然与阳光电源目前核心的光伏逆变器和储能PCS产品线存在差异，但其多电平级联拓扑（CHB）与阳光电源大型集中式逆变器及高压储能系统（如PowerTitan系列）在功率变换架构上有技术共性。该研究提出的无滤波器接口控制策略，有助于提升大功率变换器的功率密度并降低系统...
通过挖掘多环控制器固有信息实现星型级联H桥STATCOM的故障检测与穿越
Fault Detection and Ride Through of CHB Converter-Based Star-Connected STATCOM Through Exploring the Inherent Information of Multiloop Controllers
Yuanhui Chen · Jinwei He · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
本文提出了一种针对星型级联H桥（CHB）STATCOM单IGBT开路故障的简易检测与穿越策略。通过改进电流调节器（在直流和基频处具有高增益），并结合电流调节器分支与直流电压平衡调节器的输出信号，实现了故障的快速定位与系统运行的稳健维持。
解读: 该技术对于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。阳光电源的大功率产品常采用多电平拓扑，IGBT的可靠性是系统长效运行的关键。该研究提出的基于多环控制器固有信息的故障诊断方法，无需额外硬件传感器即可实现故障定位与穿越，有助于提升PowerTitan等大型储...
基于栅极电压预充电时间的多芯片IGBT模块芯片开路故障原位监测方法
In Situ Monitoring Method for Chip Open-Circuit Failure in Multichip IGBT Modules Based on the Precharge Time of Gate Voltage
Pengcheng Xu · Wensheng Song · Haoyang Tan · Jian Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
多芯片IGBT（mIGBT）模块是实现高功率密度的核心器件。针对发射极键合线脱落导致的芯片开路故障，本文提出了一种基于栅极电压预充电时间的原位监测方法。该方法无需额外传感器，能有效提升变流器在工业应用中的鲁棒性与可靠性。
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/PowerStack储能系统及风电变流器）具有极高的应用价值。大功率变流器广泛采用mIGBT模块，键合线失效是导致模块过早退役的主要原因之一。该监测方法无需增加硬件成本，仅通过栅极驱动电路的信号分析即可实现故障预警，非常适...
一种基于共源共栅二极管的功能复用电路，用于IGBT的高效续流与精确通态电压提取
A Novel Cascode-Diode-Based Functional Multiplexing Circuit for Both Efficient Freewheeling and Accurate on-State Voltage Extraction for IGBTs
Cheng Zhao · Yankun Xiang · Huaiqing Zhang · Weiguo Lu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月
绝缘栅双极型晶体管（IGBT）通常需要反并联二极管进行续流，并需通态电压测量电路（OVMC）进行状态监测。本文提出了一种创新的基于共源共栅二极管的功能复用电路，可同时作为续流二极管和OVMC使用。该方案将高压组件数量减少了50%以上，并降低了整体成本。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan储能变流器）具有重要意义。IGBT作为功率变换的核心器件，其在线健康监测是提升系统可靠性的关键。该电路通过功能复用减少了高压器件数量，在降低成本的同时，能够实现对IGBT通态电压的精确提取，从而更有效地进行老化监测和故障预...
一种用于中压直流海上风电汇集系统的混合谐振ZVZCS三电平变换器
A Hybrid Resonant ZVZCS Three-Level Converter for MVDC-Connected Offshore Wind Power Collection Systems
Guangfu Ning · Wu Chen · Liangcai Shu · Jianfeng Zhao 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年8月
本文提出了一种新型混合谐振零电压零电流开关（ZVZCS）三电平变换器，其采用电容输出滤波，开关管承受一半输入电压，适用于中压直流（MVDC）海上风电汇集系统。该变换器利用两个功率等级差异显著的变压器，并采用IGBT器件实现高效功率转换。
解读: 该研究提出的混合谐振三电平变换器技术，对阳光电源海上风电变流器及中压直流汇集方案具有重要参考价值。其ZVZCS软开关特性有助于降低开关损耗，提升大功率变流器的效率与功率密度，这与阳光电源在大型海上风电及高压储能系统（如PowerTitan系列）中追求的高效、高可靠性目标高度契合。建议研发团队关注该拓...
基于标准恢复二极管的500kV高压直流断路器二极管桥式双向固态开关优化设计
Optimal Design of Diode-Bridge Bidirectional Solid-State Switch Using Standard Recovery Diodes for 500-kV High-Voltage DC Breaker
Xiangyu Zhang · Zhanqing Yu · Zhengyu Chen · Biao Zhao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年2月
目前，高压直流断路器通常需使用快速恢复二极管配合IGBT等全控型器件。然而，二极管桥式双向固态开关（DBSS）的特殊工况为应用标准恢复二极管提供了可能，这有助于降低成本并优化系统设计。
解读: 该研究探讨了在高压直流断路器中以标准恢复二极管替代快速恢复二极管的可行性，这对电力电子系统的降本增效具有参考价值。虽然阳光电源目前的核心业务集中在光伏逆变器、储能PCS及充电桩等中低压领域，但随着高压直流输电及大型储能电站直流侧保护需求的增长，该拓扑优化思路可为公司未来布局高压直流保护技术提供技术储...
1.2-kV MOS-双极型器件的关断dV/dt可控性
Turn-OFF dV/dt Controllability in 1.2-kV MOS-Bipolar Devices
Peng Luo · Sankara Narayanan Ekkanath Madathil · Shin-Ichi Nishizawa · Wataru Saito · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
关断dV/dt可控性是IGBT在电力电子应用中实现灵活设计的关键特性。本文探讨了关断瞬态过程中动态雪崩（DA）现象对IGBT关断损耗、dV/dt可控性及安全工作区（SOA）的影响，旨在明确DA效应的物理机制，为优化高压功率器件性能提供理论支撑。
解读: 该研究直接关联阳光电源核心产品线（光伏逆变器、储能PCS及风电变流器）中功率模块的选型与驱动设计。1.2kV IGBT是公司组串式逆变器和PowerTitan储能系统的核心器件。通过深入理解动态雪崩（DA）对dV/dt的影响，研发团队可优化驱动电路设计，在保证电磁兼容性（EMC）的同时，平衡开关损耗...
混合动力电动飞机推进系统中高压IGBT在严苛环境下局部放电的耐受性研究
Altitude Readiness of High-Voltage IGBTs Subjected to the Partial Discharge at Harsh Environmental Conditions for Hybrid Electric Aircraft Propulsion
Tohid Shahsavarian · Di Zhang · Patrick McGinnis · Steven Walker 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
本文研究了商用高压IGBT在低气压和高温等严苛环境下，因局部放电（PD）引发的绝缘可靠性问题。针对航空航天应用，分析了高压IGBT在极端环境下的脆弱性，为功率模块在特殊工况下的绝缘设计与可靠性评估提供了理论依据。
解读: 该研究关注高压IGBT在极端环境下的绝缘可靠性，这对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan系列储能系统具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向高电压（如1500V/2000V）及高海拔、高寒等复杂环境应用拓展，功率模块的局部放电风险显著增加。建议研发团队借鉴文中关于低气压下绝缘失效的机理分析，优...
基于IGCT的高电流分断能力低成本高压直流断路器
Low-Cost HVdc Circuit Breaker With High Current Breaking Capability Based on IGCTs
Qiang Yi · Yifei Wu · Zhihui Zhang · Fei Yang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
直流断路器对高压直流（HVdc）系统的可靠性至关重要。目前广泛使用的压接式IGBT成本高昂，限制了HVdc的发展。本文提出了一种基于集成门极换流晶闸管（IGCT）的低成本高压直流断路器方案，旨在通过替代昂贵的IGBT器件，降低系统成本并提升大电流分断能力。
解读: 该研究对于阳光电源在高压直流输电及大型储能系统（如PowerTitan系列）的直流侧保护具有重要参考价值。目前公司储能系统多采用IGBT模块，随着储能系统电压等级向1500V甚至更高迈进，直流侧故障保护的成本与效率成为关键。IGCT在处理大电流、高电压场景下具备导通损耗低、通流能力强的优势。建议研发...
基于迭代循环的焊料层裂纹与铝线脱落导致IGBT热电特性退化评估
Evaluation of the Degradation in Electrothermal Characteristics of IGBTs During Thermal Cycling Cocaused by Solder Cracking and Al-Wires Lifting-Off Based on Iterative Looping
Yongle Huang · Yifei Luo · Fei Xiao · Binli Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
本文研究了封装疲劳（芯片焊料层裂纹和铝线脱落）对IGBT热电特性的动态退化影响。通过迭代循环方法，分析了长期服役条件下IGBT的可靠性与热电耦合退化机制，为提升电力电子器件在复杂工况下的安全运行提供了理论依据。
解读: IGBT是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器及风电变流器的核心功率器件。该研究揭示的焊料层与键合线失效机制，直接关系到产品在极端温度循环下的寿命预测。建议研发团队将此迭代循环评估方法引入功率模块的可靠性测试标准中，通过优化封装工艺和热管理设计，提升...
基于多热流路径热网络模型的压接型IGBT在线结温估计方法
Online Junction Temperature Estimation Method of Press-pack IGBTs
Liuyu Tu · Lin Liang · Ziyang Zhang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月
针对柔性直流换流阀可靠性评估中压接型IGBT(PP IGBT)在线结温估计的重要性,以及传统热网络模型因双向传热特性难以估计PP IGBT结温的问题,提出基于多热流路径热网络模型的在线结温估计方法。基于瞬态双界面法(TDIM)测量双面结壳热阻。通过分析双面热阻物理意义,基于两侧热流比推导单面热阻。考虑水冷系统热阻建立三个水冷散热器夹两个IGBT模块的热网络模型。分析PP IGBT模块双向传热特性和热耦合效应提出结温估计方法。半桥逆变器实验验证了在线结温估计方法的可行性和精度,绝对误差在2.1°C...
解读: 该压接型IGBT在线结温估计技术对阳光电源高压大功率变流器可靠性管理有重要应用价值。多热流路径热网络模型可应用于ST储能变流器和柔性直流产品的IGBT热管理,提高结温估计精度。双向传热特性和热耦合效应分析对阳光电源功率模块设计和寿命预测有指导意义。2.1°C绝对误差的高精度估计对PowerTitan...
利用片上结温传感器早期检测IGBT模块键合线老化
Early Detection of Wire Bond Degradation in IGBT Modules Using On-Chip Junction Temperature Sensor
Joonas A. R. Leppänen · Atte L. J. Hoffrén · Tapio F. V. Leppänen · Eeli E. I. Kerttula 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文提出了一种利用集成片上温度传感器早期检测功率半导体模块（PSM）键合线脱落故障的创新方法。针对键合线老化这一主要失效机制，传统监测方法往往因滞后而无法实现预防性维护。研究通过结合功率循环测试，验证了该方法在提升模块可靠性方面的有效性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式/集中式逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统）具有极高的应用价值。IGBT是上述产品的核心功率器件，键合线老化是导致逆变器和PCS现场故障的主要原因之一。通过集成片上温度传感器实现早期故障预警，可显著提升iSolarCloud智能运维平台的预...
一种基于SiC MOSFET集成电流检测FET的死区时间控制栅极驱动器
A Dead-Time-Controlled Gate Driver Using Current-Sense FET Integrated in SiC MOSFET
Akimasa Niwa · Takanori Imazawa · Ryota Kojima · Masahiro Yamamoto 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年4月
相比硅基IGBT，SiC MOSFET能显著降低开关损耗与导通损耗。然而，其体二极管较高的正向压降导致死区时间内损耗增加，削弱了整体效率优势。本文提出一种集成电流检测FET的栅极驱动器，通过精确控制死区时间，有效降低SiC MOSFET的体二极管导通损耗，提升系统效率。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式光伏逆变器及PowerTitan储能系统）具有极高价值。随着公司产品向高功率密度、高效率演进，SiC器件已成为主流选择。该研究提出的死区时间优化方案，能直接解决SiC MOSFET体二极管损耗问题，进一步提升逆变器在高温及高频工况下的效率。建议研发团队关注该集成...
通过IGBT有源区旁路电路实现高稳定性平顶脉冲磁场
Realization of High-Stability Flat-Top Pulsed Magnetic Fields by a Bypass Circuit of IGBTs in the Active Region
Shaozhe Zhang · Zhenglei Wang · Tonghai Ding · Houxiu Xiao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
本文提出了一种基于电池组供电的新型线性平顶调节旁路电路，用于产生高稳定性平顶脉冲磁场（FTPMF）。该电路通过并联IGBT工作在有源区，实现了对电流的精确线性调节，有效提升了脉冲磁场的稳定性，适用于核磁共振及比热测量等科学研究领域。
解读: 该文献研究了IGBT在有源区（线性区）的精确控制技术，虽然其应用场景为脉冲磁场，但其核心在于对IGBT线性特性的深度挖掘。对于阳光电源而言，该技术在常规光伏逆变器或储能变流器（PCS）中应用较少，因为电力电子变换器通常追求开关状态下的高效率。然而，该研究中关于IGBT并联均流及有源区精细化控制的思路...
一种基于无源晶闸管的混合式直流断路器
A Passive Thyristor-Based Hybrid DC Circuit Breaker
Jiawei He · Huijie Lyu · Bin Li · Ye Li 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
直流断路器（DCCB）是直流电网安全运行的关键技术。混合式直流断路器（HCB）结合了机械式与固态断路器的优势，在高压领域极具应用前景。目前，HCB的主断路支路通常采用IGBT配置，本文提出了一种基于无源晶闸管的混合式直流断路器拓扑，旨在优化性能并降低成本。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大型光伏电站的直流侧保护具有重要参考价值。目前阳光电源的储能PCS和大型光伏逆变器多采用IGBT作为核心功率器件，直流侧故障保护是系统安全的核心。引入基于晶闸管的混合式直流断路器技术，有望在保证快速切断故障电流的同时，降低高...
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