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IGBT及互连结构温度分布下Vce-Tj相关性的校准与测量
Calibration and Measurement of Vce-Tj Correlation With Temperature Distribution of IGBT and Interconnections
作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 日期未知
在线结温（Tj）估计对功率半导体器件的可靠性评估至关重要。通常利用负载电流下导通电压（Vce）与结温的预校准相关性进行计算。然而，校准过程中器件内部不均匀的温度分布会影响精度。本文研究了IGBT及互连结构在温度分布影响下的Vce-Tj相关性校准与测量方法。
解读: 该研究直接服务于阳光电源核心产品线（光伏逆变器、储能PCS、风电变流器）的可靠性提升。IGBT作为上述产品的核心功率器件，其结温的精准在线监测是实现寿命预测和主动热管理的关键。通过优化Vce-Tj相关性校准，可显著提升iSolarCloud平台对逆变器及PCS内部功率模块的故障预警准确度，降低因热应...
传统与交错式DC-DC升压变换器的可靠性评估
Reliability Evaluation of Conventional and Interleaved DC–DC Boost Converters
Alireza Khosroshahi · Mehdi Abapour · Mehran Sabahi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年10月
本文旨在对比传统升压变换器与多级交错式升压变换器的可靠性。研究指出，传统变换器对所有组件的正常运行有严格依赖，而交错式结构通过多级冗余设计，能有效提升系统整体可靠性，为电力电子变换器的设计优化提供理论依据。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线具有极高参考价值。在组串式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中，DC-DC升压环节是决定系统寿命的关键。采用交错式（Interleaved）拓扑不仅能降低输入电流纹波，还能通过冗余设计显著提升在恶劣环境下的可靠性。建议研发团队在设计...
功率半导体器件损耗分布的统计表征
Statistical Characterization for Loss Distributions of Power Semiconductor Devices
Ke Ma · Jiayang Lin · Ye Zhu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
本文提出了一种基于H桥测试电路的方法，用于揭示功率半导体器件开关损耗和通态电压的统计分布。该方法通过专门设计的测试序列，能够更准确地评估功率电子系统的可靠性，为器件损耗特性的深入研究提供了统计学依据。
解读: 该研究直接服务于阳光电源核心产品（光伏逆变器、储能PCS、风电变流器）的可靠性设计。功率器件是这些产品的核心损耗源，通过统计学方法量化损耗分布，有助于优化组串式及集中式逆变器在极端工况下的热设计与寿命预测。建议研发团队将此统计表征方法引入PowerTitan等储能系统的功率模块选型与可靠性验证流程中...
高速列车功率IGBT模块剩余使用寿命预测的混合方法
Hybrid Method for Remaining Useful Life Prediction of Power IGBT Modules in High-Speed Trains
Hengzhi Liu · He-sheng Zhang · Yicong Tang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
针对高速列车运行中IGBT模块剩余使用寿命（RUL）预测面临的不确定性、多变量及全生命周期数据匮乏等挑战，本文提出了一种混合预测方法，有效提升了复杂工况下功率器件寿命评估的准确性。
解读: IGBT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）的核心功率器件。该研究提出的混合RUL预测方法，对于提升阳光电源iSolarCloud平台的智能化运维水平具有重要价值。通过引入该方法，可实现对逆变器及储能PCS内部核心功率模块的“健康状态（S...
基于增量损伤蒙特卡洛模拟的电力电子系统可靠性评估
Monte Carlo Simulation With Incremental Damage for Reliability Assessment of Power Electronics
Ariya Sangwongwanich · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
蒙特卡洛模拟广泛应用于电力电子系统可靠性评估。然而，传统方法难以处理具备容错运行能力的系统，因为故障前积累的损伤需作为故障后运行的初始损伤。本文提出一种增量损伤蒙特卡洛模拟方法，有效解决了故障切换过程中的损伤累积计算问题，提升了复杂电力电子系统的寿命预测精度。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品（如PowerTitan储能系统及组串式逆变器）具有重要意义。阳光电源的产品常涉及冗余设计与容错运行，该方法能更精准地量化模块在故障切换前后的寿命损耗，从而优化iSolarCloud平台的运维策略。建议研发团队将此增量损伤模型集成至PCS及逆变器的寿命预测算法中，提升对复杂...
一种不受键合线老化影响的IGBT结温估计新方法
A Novel Junction Temperature Estimation Method Independent of Bond Wire Degradation for IGBT
Yanyong Yang · Xiaofeng Ding · Pinjia Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
IGBT结温对电力电子设备的可靠性评估与健康管理至关重要。现有结温监测方法易受键合线老化影响，导致精度下降。本文提出了一种新型IGBT结温估计方法，该方法通过消除键合线退化带来的干扰，实现了更准确的结温监测，提升了功率模块在全生命周期内的运行可靠性。
解读: 结温是影响阳光电源光伏逆变器（如SG系列组串式逆变器）和储能系统（如PowerTitan系列PCS）核心功率模块寿命的关键因素。目前行业普遍面临功率器件在长期运行中因热循环导致的键合线失效问题。该研究提出的抗老化干扰结温估计方法，可直接集成于iSolarCloud智能运维平台或嵌入式控制算法中，实现...
电力电子封装可靠性评估的在线状态监测方法
Online Condition Monitoring Methodology for Power Electronics Package Reliability Assessment
Henry A. Martin · Edsger C. P. Smits · René H. Poelma · Willem D. van Driel 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
本文提出了一种利用瞬态热脉冲检测功率电子封装热性能退化的在线监测策略。该方法采用温度相关的瞬态热阻抗作为评估指标，能够定量分析封装热性能的退化情况，并有效定位故障位置，为电力电子系统的长期可靠性评估提供了技术支撑。
解读: 该研究对于阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan储能系统）具有极高的应用价值。功率模块是逆变器和PCS中最易发生故障的薄弱环节，通过引入在线热阻抗监测技术，公司可以实现对IGBT/SiC模块健康状态的实时预警，从传统的“事后维修”转向“预测性维护”。这不仅能显著提升i...
基于电致发光成像的功率模块典型工艺缺陷视觉检测与智能质量评估
Visual Detection of Typical Process Defects in Power Modules and Intelligent Quality Assessment via Electroluminescence Imaging
Kai Wang · Ming Ren · Qinyu Zhou · Chongxing Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
电力电子系统对可靠性要求极高，但直接键合铜（DBC）基板的工艺缺陷会严重损害电热耦合应力下的绝缘完整性。本文提出了一种基于电致发光（EL）效应的视觉智能检测方法，采用“工况分离策略”对缺陷风险进行定量评估。
解读: 功率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组件。该技术通过EL成像与AI算法实现功率模块内部缺陷的非破坏性检测，能显著提升公司在生产制造环节的质量管控水平，降低现场运行中的早期失效风险。建议将其引入iSolarCloud智能运维平台，通过积累的模块老...
有线与无线快速电动汽车充电系统的可靠性评估
Reliability Estimation of Wired and Wireless Fast Electric Vehicle Charging Systems
Jayani S. Karunarathna · Udaya K. Madawala · Frede Blaabjerg · Monika Sandelic 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
快速电动汽车充电系统（FEVCS）中的电力电子元件常承受高电应力，影响系统整体可靠性。为确保系统稳健且经济高效，本文提出了一种综合可靠性评估方法，将其作为FEVCS设计过程的核心环节，旨在优化系统设计并提升运行寿命。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的电动汽车充电桩业务。在快速充电场景下，高功率密度设计带来的热应力和电应力是影响产品寿命的关键因素。通过引入该文提出的可靠性评估模型，阳光电源可在研发阶段对充电模块进行更精准的寿命预测，优化散热设计与器件选型，从而提升充电桩在极端工况下的可靠性。此外，该方法论亦可推广至阳光电...
基于物理信息神经网络与高斯过程回归的测量可测试性受限下的电磁干扰效应评估
Electromagnetic Interference Effect Assessment Under Measuring Testability Limitation Based on Physics-Informed Neural Network and Gaussian Process Regression
Wenchao Lu · Jiandong Duan · Lin Cheng · Jiangping Lu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
针对实际工程中电磁干扰测量受限导致效应评估困难的问题，本文提出了一种基于物理信息神经网络（PINN）与高斯过程回归（GPR）的多维物理信息评估方法。该方法通过融合物理拓扑与数据驱动模型，有效提升了在测量数据缺失或受限情况下的电磁干扰评估精度。
解读: 电磁兼容（EMC）是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能系统及充电桩产品研发中的核心挑战。在复杂电网环境下，现场测量往往受限于测试条件，该研究提出的PINN与GPR融合方法，能够通过少量实测数据结合物理模型，精准预测设备在极端工况下的电磁干扰水平。建议研发团队将其应用于大功率电力电子设备的...
高功率中压电力电子变压器可靠性建模与分析
Reliability Modeling and Analysis of High-Power Medium-Voltage Power Electronic Transformers
Jun Jiang · Beibei Chen · Qingwei Zhu · Xuefeng Duan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
电力电子变压器（PET）是混合交直流电网中的核心设备。本文针对PET由半导体器件和高频变压器组成的特点，提出了一种可靠性评估方法，旨在为PET的大规模应用提供关键的可靠性保障。
解读: 该研究关注电力电子变压器（PET）的可靠性建模，这对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及大功率光伏逆变器具有重要参考价值。随着阳光电源向中高压并网及直流配电领域拓展，PET技术是实现高效电能转换的核心。建议将文中提出的可靠性评估方法引入到大功率PCS的研发流程中，特别是针对高频变压器与...
电力电子变换器可靠性评估中的灵敏度分析
On the Sensitivity Analysis in Reliability Evaluation for Power Electronic Converters
Yubo Song · Pascal A. Schirmer · Peter Schreivogel · Kaichen Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
电力电子变换器在现代电力系统中至关重要，其可靠性设计与运行研究日益迫切。传统研究多将任务剖面映射为热应力与寿命，且局限于稳态场景。本文重点探讨了可靠性评估中的灵敏度分析方法，旨在提升变换器在复杂工况下的设计可靠性与运行寿命预测精度。
解读: 可靠性是阳光电源核心竞争力所在。该文献提出的灵敏度分析方法对于提升组串式逆变器和PowerTitan储能系统的设计鲁棒性具有重要价值。通过量化不同任务剖面（如极端温度、电网波动）对功率模块寿命的影响，研发团队可优化热管理设计与控制策略，降低故障率。建议将该分析方法集成至iSolarCloud智能运维...
考虑热瞬态与PCB安装模式的混合电容器组解析热建模与布局优化设计方法
Analytical Thermal Modeling and Arrangement Optimization Design Method for Hybrid Capacitor Banks Considering Thermal Transient and PCB Mounting Modes
Weiwei Wang · Shengxue Tang · Zhe Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
针对混合电容器组（HCB）的可靠性评估，本文提出了一种能够进行瞬态温度估计的解析热模型。该模型综合考虑了电容器类型及PCB安装模式的影响，有效解决了现有模型在温度预测及寿命评估中误差较大的问题，为电力电子系统的热设计与优化提供了理论支撑。
解读: 该研究对于阳光电源的核心产品线（如PowerTitan储能系统、组串式及集中式逆变器）具有极高的应用价值。电容器作为电力电子设备中的关键易损件，其热管理直接决定了产品的全生命周期可靠性。通过引入瞬态热模型和PCB布局优化，研发团队可以在产品设计阶段更精准地预测电容器在复杂工况下的温升，从而优化散热结...
一种13电平升压逆变器拓扑中功率半导体器件的可靠性评估
Reliability Assessment of Power Semiconductor Devices for a 13-Level Boost Inverter Topology
Marif Daula Siddique · Prasanth Sundararajan · Sanjib Kumar Panda · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
本文探讨了多电平逆变器（MLI）在电力电子领域的应用优势。针对13电平升压逆变器拓扑，研究了其功率半导体器件的可靠性。通过分析不同拓扑架构下器件的组合方式，评估了其在多电平输出波形下的性能表现与寿命影响，为电力电子系统的设计优化提供了理论依据。
解读: 该研究关注多电平拓扑的可靠性，对阳光电源的组串式逆变器及大型集中式逆变器研发具有参考价值。随着光伏系统向更高电压等级和更高效率演进，多电平技术是提升功率密度和降低谐波的关键。建议研发团队结合该评估方法，针对PowerTitan等储能PCS产品中使用的功率模块进行多物理场寿命预测，优化散热设计与驱动策...
多状态退化系统的可靠性评估：在电力电子系统中的应用
Reliability Assessment of Multistate Degraded Systems: An Application to Power Electronic Systems
Vahid Samavatian · Hossein Iman-Eini · Yvan Avenas · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
本文探讨了利用多状态退化系统分析方法提高电力电子系统可靠性评估的准确性。该方法综合考虑了任务剖面、失效物理机制以及各组件间的自退化与互退化效应，实现了对系统级可靠性的精确估计，为电力电子设备的寿命预测提供了理论支撑。
解读: 该研究对于阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能系统）具有极高的应用价值。在电力电子设备长期服役过程中，环境任务剖面与器件失效物理密切相关。通过引入多状态退化模型，研发团队可更精准地评估IGBT、电容等核心功率器件在复杂工况下的寿命，从而优化iSolarCloud平台...
基于复合指标的功率器件剩余寿命在线预测方法
Online Prediction Method for the Remaining Useful Life of Power Devices Based on Composite Indicator
Xiao Ma · Jianing Wang · Zhaoyang Wei · Lijian Ding · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
功率开关器件是电力转换系统的核心，其寿命评估对系统安全运行至关重要。本文提出了一种基于多监测指标融合的剩余寿命（RUL）预测方法，旨在解决现有方法中预测精度低、监测指标利用率不足及故障信息获取不全等问题。
解读: 功率器件（IGBT/SiC）的可靠性是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统长寿命运行的关键。该研究提出的多指标融合RUL预测方法，可直接集成于iSolarCloud智能运维平台，实现对逆变器及PCS核心功率模块的健康状态实时监测。通过提前预判器件失效风...
功率模块机械特性表征综述：挑战、进展与未来展望
An Overview of Mechanical Characterization for Power Module: Challenges, Advances, and Future Prospects
Peng Sun · Xiaofei Pan · Zheng Zeng · Yukai Huang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
随着碳化硅等半导体技术的发展，功率模块封装设计日益复杂。为确保市场应用可靠性，机械特性表征至关重要。本文综述了功率模块机械特性评估的现状、面临的挑战及未来趋势，重点探讨了多物理场耦合下的可靠性评估方法。
解读: 功率模块是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器的核心组件。随着SiC器件在高性能产品中的普及，其封装可靠性直接决定了产品的全生命周期性能。本文提出的机械特性表征与多物理场耦合分析方法，对阳光电源提升逆变器及PCS在极端环境下的功率密度与可靠性具有重要指导意义。建...
传统隔离式多开关PWM DC-DC变换器可靠性评估的综合分析
Comprehensive Analytics for Reliability Evaluation of Conventional Isolated Multiswitch PWM DC–DC Converters
Hadi Tarzamni · Farhad Panahandeh Esmaeelnia · Mahmud Fotuhi-Firuzabad · Farzad Tahami 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
本文提出了一种针对传统隔离式多开关PWM DC-DC变换器（如半桥、全桥和推挽拓扑）的整体可靠性评估模型与方法。该方法综合考虑了开路和短路故障等多种工况的关联效应，为电力电子变换器的可靠性设计与寿命预测提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品线，包括光伏组串式/集中式逆变器中的DC-DC级、储能系统（PowerTitan/PowerStack）中的双向DC-DC变换器以及电动汽车充电桩的功率模块。文中提出的可靠性评估模型有助于优化阳光电源产品的拓扑设计，特别是在面对复杂工况（如高温、高湿、电网波动）时，通...
基于任务剖面的风电变流器电容组可靠性评估
Mission Profile Based Reliability Evaluation of Capacitor Banks in Wind Power Converters
Dao Zhou · Yipeng Song · Yang Liu · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年5月
随着风电渗透率提升，风电机组的可靠性至关重要。本文针对双馈感应发电机（DFIG）系统，提出了一种评估风电变流器中直流母线电容和交流侧滤波电容可靠性的分析方法，考虑了实际运行任务剖面，为提升风电系统长期运行稳定性提供了理论支撑。
解读: 该研究关注风电变流器核心元器件（电容）的可靠性评估，对阳光电源风电变流器业务具有重要参考价值。电容是变流器寿命的关键制约因素，通过引入任务剖面（Mission Profile）进行可靠性建模，可优化阳光电源风电变流器的选型设计与热管理策略，降低运维成本。建议将此评估方法集成至iSolarCloud平...
基于马尔可夫模型的中点钳位拓扑快速可靠性评估
Fast Reliability Assessment of Neutral-Point-Clamped Topologies Through Markov Models
Sergio Busquets-Monge · Roya Rafiezadeh · Salvador Alepuz · Alber Filba-Martinez 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
本文提出了用于多电平中点钳位（NPC）变换器桥臂拓扑可靠性评估的详细马尔可夫模型，并纳入了其在开路故障下的固有容错能力。文中详细讨论了三电平及四电平有源NPC（ANPC）的马尔可夫模型，该方法可推广应用于其他拓扑的可靠性分析。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心产品线，特别是大型地面光伏电站使用的集中式逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS）。随着多电平拓扑在高性能光伏和储能系统中的广泛应用，该可靠性评估方法能有效指导研发阶段的拓扑选型与容错设计。通过马尔可夫模型量化开路故障下的系统鲁棒性，有助于提升阳光电源产品的...
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