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一种改进的高功率IGBT模块剩余寿命预测与预测性维护融合框架
An Improved Fusion Framework of Remaining Useful Life Prediction and Predictive Maintenance for High-Power IGBT Modules
Hengzhi Liu · He-sheng Zhang · Yicong Tang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文提出了一种针对高功率IGBT模块的剩余寿命（RUL）预测与预测性维护（PdM）融合框架。该框架解决了现有方法在不确定性管理上鲁棒性不足的问题，并综合考虑了可靠性信息与随机失效因素，旨在提升电力电子设备的运行可靠性与维护决策的及时性。
解读: IGBT模块是阳光电源组串式/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RUL预测与PdM融合框架，能够显著提升阳光电源iSolarCloud智能运维平台在设备全生命周期管理中的预测精度。通过将该算法集成至逆变器及PCS的本地控制器...
用于功率器件模块可靠性研究的先进加速功率循环测试
Advanced Accelerated Power Cycling Test for Reliability Investigation of Power Device Modules
Ui-Min Choi · Soeren Joergensen · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
本文提出了一种针对IGBT模块的先进加速功率循环测试装置与方法。该方法能够在更接近实际电气运行工况下进行测试，并实现对被测IGBT模块的在线老化监测，为评估功率器件在复杂工况下的寿命提供了更精确的实验手段。
解读: 功率器件（如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组件。该研究提出的在线老化监测与加速寿命测试方法，可直接应用于阳光电源的可靠性实验室，提升对核心功率模块在极端工况下的寿命预测精度。建议将此测试方法集成至iSolarClo...
一种基于物理的改进型Cauer型IGBT模块热等效电路
A Physics-Based Improved Cauer-Type Thermal Equivalent Circuit for IGBT Modules
Ze Wang · Wei Qiao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年10月
本文提出了一种基于IGBT模块物理结构的改进型Cauer型热等效电路（TEC）。传统方法将模块各层简化为均匀温度的集总参数，导致瞬态热行为分析精度不足。该研究通过物理建模优化了热阻抗网络，能更准确地预测IGBT模块的瞬态热响应。
解读: 该研究直接服务于阳光电源核心产品线（组串式/集中式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统）的功率模块设计。IGBT作为电力电子变换器的核心器件，其热管理直接决定了系统的功率密度与可靠性。通过采用更精确的物理热模型，研发团队可在设计阶段更精准地评估IGBT在极端工况下的结温波动，从...
基于IGBT模块冷却曲线的热网络参数估计
Thermal Network Parameter Estimation Using Cooling Curve of IGBT Module
Xiong Du · Jun Zhang · Shuai Zheng · Heng-Ming Tai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年8月
本文提出了一种利用结温冷却曲线估计IGBT模块热网络参数的方法。通过建立RC参数与结温响应曲线时间常数之间的关系，识别四阶Cauer热网络模型参数。实验测试验证了该方法的有效性。
解读: 该研究对于阳光电源的核心产品（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器）至关重要。IGBT作为功率变换的核心器件，其热管理直接决定了设备的功率密度和寿命。通过精确的热网络参数估计，阳光电源可以在iSolarCloud平台中实现更精准的结温监测与寿命预测，从而优...
基于热流信息的IGBT模块频域热阻抗建模与表征
Modeling and Characterization of Frequency-Domain Thermal Impedance for IGBT Module Through Heat Flow Information
Ke Ma · Mengqi Xu · Bo Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
频域热阻抗建模是描述功率半导体器件热特性的新兴方法，在分析复杂任务剖面下的多时间尺度热动力学方面具有显著优势。然而，该模型参数提取困难。本文提出了一种基于热流信息提取频域热阻抗参数的新方法，旨在提高功率器件热建模的准确性与效率。
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）中IGBT功率模块的可靠性设计。在PowerTitan等大功率储能系统及组串式逆变器中，精确的热阻抗模型是实现结温预测、提升功率密度及延长寿命的关键。通过频域热阻抗建模，研发团队能更精准地评估器件在复杂工况下的热应力，优化散热设计...
并网逆变器系统中IGBT模块老化失效模式的分离
Separation of Wear-Out Failure Modes of IGBT Modules in Grid-Connected Inverter Systems
Ui-Min Choi · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年7月
本文提出了一种针对并网逆变器中IGBT模块老化失效模式的分离方法。通过对IGBT模块进行状态监测与失效模式识别，能够实现主动维护计划的制定。此外，根据不同的失效模式，可采取针对性的主动控制策略，从而显著提升电力电子系统的可靠性与可用性。
解读: 该研究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）具有极高的应用价值。IGBT作为功率变换的核心器件，其可靠性直接决定了产品的全生命周期成本。通过失效模式分离技术，阳光电源可在iSolarCloud智能运维平台中集成更精准的健康状态评估算法，...
一种检测IGBT模块湿度驱动退化的概念
A Concept for Detection of Humidity-Driven Degradation of IGBT Modules
Benedikt Kostka · Daniel Herwig · Michael Hanf · Christian Zorn 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
湿度会导致IGBT模块发生退化，表现为漏电流增大或电压阻断能力下降。本文提出了一种原位检测系统，能够实时监测击穿电压的降低和漏电流的增加，从而评估功率模块的退化程度。
解读: IGBT模块是阳光电源组串式/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。在户外严苛环境下，湿度引起的功率模块退化是导致设备早期失效的关键因素。本文提出的原位检测技术，可集成至iSolarCloud智能运维平台，实现对逆变器和PCS内部功率模块健...
IGBT模块的分数阶热网络建模与参数提取
On Fractional-Order Thermal Network Modeling and Parameter Extraction of IGBT Modules
Zhikui Yang · Xi Chen · Binxin Zhu · Lei Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
准确可靠的热模型对于评估IGBT模块的热应力及分析其可靠性至关重要。本文首次引入分数阶热电容（FOTC）作为IGBT模块热分析的新建模元素，并提出了一种分数阶热网络建模方法及参数提取策略，旨在提升功率器件热行为预测的精度。
解读: IGBT模块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）的核心功率器件。该研究提出的分数阶热网络模型相比传统整数阶模型，能更精确地描述功率器件在复杂工况下的瞬态热响应。在阳光电源的产品研发中，该技术可应用于高功率密度逆变器及储能系统的热设计优化...
系统级仿真中高功率IGBT模块芯片级电热应力计算方法
Chip-Level Electrothermal Stress Calculation Method of High-Power IGBT Modules in System-Level Simulation
Jianpeng Wang · Wenjie Chen · Yuwei Wu · Jin Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
针对IGBT模块在实际应用中因电热应力过大导致的失效问题，本文提出了一种人工神经网络辅助的系统级仿真方法。该方法有效解决了IGBT模块在多时间尺度耦合下的电热动态特性计算难题，实现了对芯片级应力的精确、高效评估，为电力电子系统的可靠性设计提供了新思路。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心功率变换技术。在组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）的研发中，IGBT模块是核心热源与失效点。通过引入该芯片级电热应力计算方法，研发团队可在系统级仿真阶段更精准地预测极端工况下的器件寿命，优化散热设计与驱动控制策略。这...
IGBT模块电-热-机械退化动态建模方法
Dynamic Modeling Method of Electro-Thermo-Mechanical Degradation in IGBT Modules
Kristian Bonderup Pedersen · Kjeld Pedersen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年2月
本文提出了一种研究IGBT模块电-热-机械疲劳的退化模型。以主动功率循环测试中键合线脱落失效为例，分析了由热膨胀系数不匹配引起的热应力导致的失效机理，为功率器件的寿命预测提供了理论基础。
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。该研究提出的电-热-机械多物理场耦合建模方法，能够精准评估器件在复杂工况下的寿命损耗。建议研发团队将其集成至iSolarCloud智能运维平台，通过实时监测运行数据，实现对核心...
基于IGBT模块状态监测的功率变换器可靠性提升
Reliability Improvement of Power Converters by Means of Condition Monitoring of IGBT Modules
Ui-Min Choi · Frede Blaabjerg · Soren Jorgensen · Stig Munk-Nielsen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年10月
电力电子系统在可再生能源、电机驱动及交通运输等领域地位日益重要。为满足安全性、成本及可用性的严苛要求，提升系统可靠性成为研究重点。功率器件作为核心组件，其健康状态监测对于预防故障、延长系统寿命及降低运维成本具有关键意义。
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、风电变流器）。IGBT是上述产品的核心功率器件，其可靠性直接决定了设备在极端环境下的运行寿命。通过引入在线状态监测技术，阳光电源可优化iSolarCloud智能运维平台，实现从“被动维修”向“预测性维护”的转型。建议在PowerTitan等大...
一种包含热耦合与热边界条件的大功率IGBT模块集总热模型
A Lumped Thermal Model Including Thermal Coupling and Thermal Boundary Conditions for High-Power IGBT Modules
Amir Sajjad Bahman · Ke Ma · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年3月
大功率IGBT模块的热动力学特性对电力电子系统的可靠性分析与热设计至关重要。传统的一维RC集总热模型在预测复杂热分布方面存在局限。本文提出了一种改进的集总热模型，通过引入热耦合效应与边界条件，更准确地模拟了IGBT模块内部的温度分布与动态热行为。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心功率变换技术。在大功率组串式逆变器（如SG系列）及大型储能系统（如PowerTitan）中，IGBT模块是核心发热源。该模型能显著提升热设计精度，有助于优化散热器选型与功率密度，从而提升产品在极端工况下的可靠性。建议研发团队将其应用于iSolarCloud的数字孪生模型...
基于壳温矩阵的IGBT模块多重热退化智能监测
Intelligent Condition Monitoring of Multiple Thermal Degradation of IGBT Modules Based on Case Temperature Matrix
Cao Zhan · Yizheng Tang · Lingyu Zhu · Weicheng Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文提出了一种监测IGBT模块热退化的智能方法。底板焊料和热界面材料（TIM）的热退化会导致壳温分布变化，从而反映退化类型与程度。通过布置传感器阵列获取壳温矩阵，结合智能算法实现对IGBT模块健康状态的精准评估与故障诊断。
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）具有极高的应用价值。IGBT作为电力电子变换器的核心功率器件，其热可靠性直接决定了产品的全生命周期寿命。通过引入壳温矩阵监测技术，阳光电源可在iSolarCloud智能运维平台中集成更精准的功...
利用嵌入多孔翅片的U型微热管阵列增强IGBT模块的散热性能
Enhanced Cooling Performance of IGBT Modules Using U-Shaped Micro Heat Pipe Arrays Embedded in Porous Fins
Bowen Ding · Xiaolin Hu · Wu Liao · Sheng Huang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
IGBT模块是电力电子系统的核心，过热会加速其老化并缩短寿命。传统直翅片散热器存在热阻高、散热性能差及功率密度低等问题。本文提出一种嵌入多孔翅片的U型微热管阵列散热方案，旨在有效降低IGBT模块热阻，提升散热效率，从而提高电力电子系统的可靠性与功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan系列储能PCS至关重要。随着产品功率密度的不断提升，IGBT模块的散热瓶颈日益凸显。该研究提出的U型微热管阵列方案，能显著降低高功率密度模块的热阻，直接提升逆变器和PCS在高温环境下的满载运行能力，延长核心功率器件的使用寿命。建议研发团队评估该散热...
基于外壳温度作为参考节点的功率模块集总热耦合模型
Lumped Thermal Coupling Model of Multichip Power Module Enabling Case Temperature as Reference Node
Mengqi Xu · Ke Ma · Xu Cai · Gongzheng Cao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
多芯片IGBT模块的热行为评估至关重要。本文提出了一种以模块外壳温度为参考节点的热阻抗矩阵模型，旨在简化多芯片功率模块内部热耦合效应的分析，提高热行为预测的准确性与工程应用便捷性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心功率器件应用。在组串式逆变器（如SG系列）和储能变流器（如PowerTitan/PowerStack）中，IGBT模块的结温管理是提升系统功率密度和可靠性的关键。通过采用以壳温为参考的热耦合模型，研发团队能更精确地评估多芯片并联下的热分布，从而优化散热器设计与过温保护策...
基于能量法的磁浮列车悬浮斩波器IGBT模块寿命预测
Lifetime Prediction of IGBT Modules in Suspension Choppers of Medium/Low-Speed Maglev Train Using an Energy-Based Approach
Xin Yang · Zhikai Lin · Jingfang Ding · Zhiqiang Long · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年1月
磁浮列车通过悬浮斩波器控制电磁铁实现无接触悬浮。本文针对中低速磁浮列车，提出了一种基于能量法的IGBT模块寿命预测方法。通过分析斩波器工况下的功率损耗与热应力，评估功率器件的可靠性，为磁浮交通电力电子系统的长期稳定运行提供理论支撑。
解读: 该研究聚焦于高可靠性场景下的IGBT寿命预测，其核心方法论（基于能量的损耗分析与热应力评估）与阳光电源在光伏逆变器和储能变流器（PCS）的可靠性设计高度契合。阳光电源的PowerTitan等储能系统及组串式逆变器在严苛环境下运行，对功率模块的寿命评估要求极高。建议将该能量法引入到iSolarClou...
基于壳温的IGBT模块热参数监测
Thermal Parameter Monitoring of IGBT Module Using Case Temperature
Jun Zhang · Xiong Du · Yu Wu · Quanming Luo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年8月
本文提出了一种利用IGBT模块壳温监测其热参数的方法。该方法在IGBT关断期间（即壳温冷却阶段）工作，通过建立Cauer型热RC参数与壳温冷却曲线时间常数之间的关系，实现对模块热特性的实时监测。
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）具有极高的应用价值。IGBT作为功率变换的核心器件，其热状态直接决定了系统的可靠性与寿命。通过壳温监测实现热参数在线评估，可优化阳光电源iSolarCloud平台的故障预警机制，实现从“事后维...
基于动态模态分解的IGBT模块降阶温度场预测方法
Dynamic Mode Decomposition Based Reduced-Order Temperature Field Prediction Method for IGBT Module
Jiahao Geng · Fujin Deng · Kai Hou · Qiang Yu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
针对高功率IGBT模块的温度场分布分析，本文提出了一种基于动态模态分解（DMD）的降阶温度场预测方法。该方法利用有限元仿真获取的快照数据，在保证高精度的前提下，显著降低了计算复杂度，为电力电子系统的热设计与可靠性评估提供了高效的分析手段。
解读: 热管理是阳光电源组串式/集中式逆变器及PowerTitan储能系统核心竞争力的关键。该研究提出的DMD降阶模型能显著提升热仿真效率，缩短产品研发周期。在实际应用中，该技术可集成至iSolarCloud平台或嵌入式控制系统中，实现对IGBT模块结温的实时高精度预测，从而优化功率器件的过温保护策略，提升...
多芯片IGBT模块紧凑热模型的分区解耦算法
A Partition Decoupling Algorithm for Compact Thermal Model in Multichip IGBT Modules
Weisheng Guo · Mingyao Ma · Hai Wang · Hanyu Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
本文提出了一种用于多芯片IGBT模块紧凑热模型的分区解耦算法，旨在降低计算负担。该方法将复杂的耦合热模型拆分为具有共享接口的独立子模型，利用上一时间步的耦合功率损耗数据进行计算，有效提升了热仿真的效率。
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储能系统及风电变流器）具有重要意义。随着功率密度不断提升，IGBT模块的热管理成为系统可靠性设计的瓶颈。该分区解耦算法能显著提升多芯片模块在复杂工况下的热仿真速度，有助于研发团队在产品设计阶段快速评估...
结温波动持续时间对转移模塑功率IGBT模块寿命影响的研究
Study on Effect of Junction Temperature Swing Duration on Lifetime of Transfer Molded Power IGBT Modules
Ui-Min Choi · Frede Blaabjerg · Soren Jorgensen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年8月
本文研究了结温波动持续时间对转移模塑功率IGBT模块寿命的影响，并建立了相应的寿命模型。研究基于先进功率循环测试装置在六种不同工况下的39组加速老化测试结果，旨在更真实地模拟模块在实际运行环境下的失效机理。
解读: 功率模块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）的核心组件。该研究揭示了结温波动持续时间对IGBT寿命的关键影响，对于优化阳光电源产品的热管理设计、提升功率循环下的可靠性评估精度具有重要指导意义。建议研发团队将此寿命模型集成至iSolarC...
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