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一种实现超低故障耗散能量的SiC MOSFET分流输出功率模块短路保护方法
Improved Short-Circuit Protection Method for SiC MOSFET Split-Output Power Module Achieving Ultra-Low Fault Dissipated Energy
Hongyi Gao · Dong Hai · Yuting Jin · Fujun Zheng 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
由于SiC MOSFET具有超快开关速度和高频特性，串扰、高开通损耗及电磁干扰成为其高效安全应用的制约因素。分流输出结构因其在克服上述问题方面的优势备受关注。本文提出了一种针对该结构的改进型短路保护方法，旨在显著降低故障状态下的能量耗散，提升功率模块在极端工况下的可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。随着公司组串式逆变器和PowerTitan系列储能PCS向更高功率密度和更高开关频率演进，SiC器件的应用已成为主流。该研究提出的分流输出结构短路保护方法，能有效解决SiC器件在短路故障下的热应力问题，显著提升功率模块的可靠性。建议研发团队在下一代高频...
SiC功率模块中硅基RC缓冲器的异构集成以降低寄生振荡噪声
Heterogeneous Integration of Silicon-Based RC Snubber in SiC Power Module for Parasitic Oscillation Noise Reduction
Yu Zhou · Yuting Jin · He Xu · Haoze Luo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
由于SiC器件开关速度快且电容较小，寄生振荡已成为SiC变换器中高频EMI噪声的主要来源。直流母线缓冲器是经济有效的噪声抑制方案，但现有陶瓷电容存在温度限制和热降额问题。本文提出了一种在SiC功率模块内异构集成硅基RC缓冲器的方法，有效解决了噪声抑制与热稳定性之间的矛盾。
解读: 该技术对阳光电源的SiC组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）具有重要价值。随着公司产品向更高功率密度和更高开关频率演进，SiC器件带来的EMI和寄生振荡问题日益突出。将RC缓冲器异构集成至功率模块内部，不仅能显著提升电磁兼容性（EMC）表现，还能优化模块的热设...
基于最大恢复电流di/dt的高功率P-i-N二极管芯片温度在线提取与预测方法
Online High-Power P-i-N Diode Chip Temperature Extraction and Prediction Method With Maximum Recovery Current di/dt
Haoze Luo · Wuhua Li · Xiangning He · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年5月
本文针对高功率转换器中P-i-N二极管结温监测难题，分析了现有热敏电参数（TSEP）方法的局限性。提出了一种利用最大反向恢复电流变化率（di/dt）作为TSEP的新方法，实现了半桥拓扑下二极管芯片温度的在线提取与预测，为提升高功率电力电子设备的可靠性提供了有效手段。
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/PowerStack储能变流器）具有极高价值。高功率模块的结温监测是提升系统可靠性和功率密度的关键。通过引入di/dt作为TSEP，可在不增加额外传感器的情况下，实现对IGBT模块中二极管的实时健康状态监控，有助于优化i...
基于反向恢复下降存储电荷的高压大功率p-i-n二极管结温在线提取方法
Online High-Power p-i-n Diode Junction Temperature Extraction With Reverse Recovery Fall Storage Charge
Haoze Luo · Yuxiang Chen · Wuhua Li · Xiangning He · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年4月
本文提出了一种高压大功率p-i-n二极管结温提取方法。研究发现，反向恢复电流下降时间内的扫出电荷受结温变化影响，可作为一种热敏电参数（TSEP）。该方法利用大功率IGBT模块的特定封装结构，实现了对二极管结温的在线监测。
解读: 该技术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）具有极高的应用价值。在高温、高功率密度运行环境下，精确的结温监测是提升功率模块可靠性、实现主动热管理的关键。通过利用反向恢复电荷作为TSEP，无需额外传感器即可实现实时结温感知，有助于优化逆变器...
一种低杂散电感与热应力平衡的紧凑型夹层压接式SiC功率模块
Compact Sandwiched Press-Pack SiC Power Module With Low Stray Inductance and Balanced Thermal Stress
Yao Chang · Haoze Luo · Francesco Iannuzzo · Amir Sajjad Bahman 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
本文提出了一种具有低杂散电感和平衡热阻的紧凑型碳化硅（SiC）功率模块。为充分发挥SiC器件在高频、高功率密度应用中的优势，将层叠母排与双面散热器直接封装为模块的一部分。该设计有效平衡了芯片上的机械与热应力，提升了模块的可靠性与电气性能。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。随着公司组串式逆变器和PowerTitan系列储能系统向更高功率密度演进，SiC器件的应用已成为提升效率的关键。该模块采用的层叠母排集成与双面散热技术，能显著降低杂散电感，抑制高频开关下的电压尖峰，从而提升逆变器和PCS的整体效率与可靠性。建议研发团队关注该压...
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...
基于三维安全工作区的高功率IGBT模块短路失效模式研究与分类
Investigation and Classification of Short-Circuit Failure Modes Based on Three-Dimensional Safe Operating Area for High-Power IGBT Modules
Yuxiang Chen · Wuhua Li · Francesco Iannuzzo · Haoze Luo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年2月
本文旨在对IGBT短路失效模式进行分类与探讨，以确立该领域的技术现状与趋势。文章首先引入了三维安全工作区（3-D SOA）的概念，系统性地分析了高功率IGBT模块在短路工况下的失效机理，为提升器件的短路耐受能力及可靠性设计提供了理论依据。
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。该研究提出的三维安全工作区（3-D SOA）分析方法，对于优化逆变器在极端工况下的保护策略至关重要。建议研发团队将此失效分类模型应用于iSolarCloud平台的故障诊断算法中...
具有等效开关频率倍增功能的非对称占空比控制LLC谐振变换器
Asymmetrical Duty Cycle-Controlled LLC Resonant Converter With Equivalent Switching Frequency Doubler
Sheng Zong · Haoze Luo · Wuhua Li · Yan Deng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年1月
本文提出了一种非对称占空比控制的LLC谐振变换器。通过将半桥模块上下管占空比分别调节为0.75和0.25，并配合特定的移相角，实现了谐振槽路工作频率为功率器件开关频率两倍的效果。该方法有效提升了功率密度，并优化了变换器的增益特性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及户用光伏逆变器中的DC-DC级具有重要参考价值。通过实现等效开关频率倍增，可以在不增加开关损耗的前提下减小磁性元件体积，从而显著提升储能变流器（PCS）的功率密度。建议研发团队评估该非对称控制策略在宽电压范围下的软开关实现难...
针对大功率沟槽栅/场截止IGBT模块关断过程中最大dIc/dt的动态热敏电参数的分析与实验研究
Analytical and Experimental Investigation on A Dynamic Thermo-Sensitive Electrical Parameter With Maximum dI_{C}/dt During Turn-off for High Power Trench Gate/Field-Stop IGBT Modules
Yuxiang Chen · Haoze Luo · Wuhua Li · Xiangning He 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年8月
本文提出了一种利用IGBT关断过程中最大集电极电流下降率（dIc/dt）作为动态热敏电参数（DTSEP），以提取沟槽栅/场截止IGBT模块结温的方法。文中首先建立了IGBT关断瞬态集电极电流的理论模型，并分析了其行为特性。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心功率器件应用。作为全球领先的逆变器和储能系统供应商，阳光电源在大功率组串式逆变器（如SG系列）和大型储能系统（如PowerTitan）中广泛使用大功率IGBT模块。结温监测是提升系统可靠性、实现主动热管理及延长器件寿命的关键技术。该DTSEP方法无需额外传感器，通过监测关...
一种具备全温区能力的单片SiC MOSFET行为模型：SPICE兼容结构及实验验证
A Monolithic SiC MOSFET Behavioural Model with Full‐Temperature‐Range Capability: SPICE‐Compatible Structure and Experimental Verification
Shuoyu Ye · Jingyang Hu · Jianghua Zhuo · Haoze Luo 等7人 · IET Power Electronics · 2026年1月 · Vol.19
本文提出一种基于tanh(x)通道电流表达式的SiC MOSFET行为模型，仅需5个核心参数，支持全温区（-40°C~175°C）建模，采用Levenberg-Marquardt优化提取参数，静态误差<3%，开关损耗误差<8%，瞬态振荡偏差<2%。
解读: 该模型显著提升SiC器件在高温、高频工况下的仿真精度与收敛性，直接支撑阳光电源ST系列PCS、PowerTitan储能系统及组串式逆变器中SiC MOSFET驱动设计、热-电耦合仿真与开关损耗精准评估。建议在iSolarCloud平台嵌入该模型用于器件级数字孪生，并在新一代1500V/2000V高压...
功率模块可集成高频三维磁场扫描方法
An Integrable High-Frequency 3-D Magnetic Field Scanning Method for Power Module
Ze Zhou · Jingxin Li · Jianlong Kang · Zhen Xin 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
提出基于空心线圈的可集成三维磁场扫描方法,用于功率模块电磁兼容评估、可靠性设计和芯片选型。针对多场源强耦合环境下现有技术带宽、尺寸和成本的挑战,设计可集成三维磁场探头,通过捕获x/y/z轴磁场分布重构器件内部三维磁场图。开发多脉冲平台验证,实验样机带宽达30MHz,灵敏度约10V/T(0.2mm处0.01V/(A/m))。
解读: 该三维磁场扫描技术对阳光电源功率模块设计和测试具有重要应用价值。可用于ST储能变流器和SG光伏逆变器中SiC/IGBT功率模块的电磁特性评估,优化器件布局和EMC设计。高频高灵敏度磁场探头技术可集成到阳光电源功率模块封装中实现在线监测,提升产品可靠性。该方法对PowerTitan等大功率储能系统的多...
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