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利用转移的LPCVD生长h-BN缓解AlGaN/GaN HEMT中的自加热效应
Mitigation of self-heating in AlGaN/GaN HEMTs using transferred LPCVD-grown h-BN
Cheng Chang · Kad Dokwan Kook · Chenyang Lin · Xiang Zhang 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年8月 · Vol.127
本文报道了一种通过转移低压化学气相沉积（LPCVD）生长的六方氮化硼（h-BN）来有效缓解AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMTs）中自加热效应的方法。将高质量h-BN薄膜集成于器件沟道附近，显著提升了横向热导率，改善了热量耗散。实验结果显示，器件的结温明显降低，连续工作下的温度上升减少了约40%，同时保持了良好的电学性能。该策略为提升第三代半导体器件的热管理能力提供了可行路径。
解读: 该研究提出的h-BN散热方案对阳光电源的GaN功率器件应用具有重要参考价值。通过LPCVD生长h-BN提升横向热导率的方法,可显著改善SG系列高频光伏逆变器和ST系列储能变流器中GaN器件的散热性能,有助于提高功率密度。结温降低40%的效果对车载OBC等对功率密度要求高的产品尤为重要。这一散热创新为...
电力电子系统中功率半导体模块的热网络研究综述
Thermal Networks for Power Semiconductor Modules in Power Electronic Systems: A Review
Xiang Li · Yi Zhang · Haoze Luo · Xin Yang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
本文综述了功率半导体模块热网络模型的发展。随着电力电子应用对功率密度、开关频率、运行温度及可靠性要求的不断提高，功率模块的设计面临严峻挑战。文章重点探讨了热网络建模技术，旨在通过精确的热管理提升系统整体性能与可靠性。
解读: 热管理是阳光电源提升逆变器与储能系统功率密度的核心技术。随着PowerTitan等大功率储能系统及组串式逆变器向更高功率密度演进，功率模块（IGBT/SiC）的热设计直接决定了产品的可靠性与寿命。本文提到的热网络模型可深度集成至iSolarCloud智能运维平台，用于实时监测核心功率器件的结温状态，...
热界面材料对功率半导体模块器件间热耦合的影响
Impact of Thermal Interface Materials on the Device Thermal Coupling in Semiconductor Power Modules
Xiang Li · Guiqin Chang · Matthew Packwood · Qiang Xiao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
本文研究了不同热界面材料（TIMs）对功率半导体模块内部器件间热耦合的影响。以配备续流快速恢复二极管（FRD）的IGBT功率模块为研究对象，对比分析了导热硅脂和石墨片两种TIMs。通过理论分析与实验验证，揭示了TIMs的热特性对模块内部温度分布及器件间热交互作用的关键影响。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心功率模块封装与热管理技术。对于组串式及集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统而言，功率模块的热耦合直接影响器件结温分布及寿命。在产品设计中，合理选择TIMs（如导热硅脂与石墨片的权衡）能显著降低IGBT与FRD间的热串扰，从而提升功率密度并优...
一种新型风力发电对转功率分流传输系统及其双MPPT控制策略
A Novel Contra-Rotating Power Split Transmission System for Wind Power Generation and Its Dual MPPT Control Strategy
Xiang Luo · Shuangxia Niu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年9月
本文提出了一种用于直驱风力发电的新型无刷对转功率分流传输（CR-PST）系统。该系统的核心是双馈双转子磁通调制永磁电机，通过连接两个风轮的对转转子吸收风能，并利用两套定子绕组实现转矩分配，从而优化风能捕获效率。
解读: 该技术涉及风电领域核心的功率分流与能量转换，与阳光电源风电变流器业务高度契合。其双转子磁通调制电机拓扑为风电变流器提供了新的控制思路，特别是双MPPT控制策略可提升低风速下的发电效率。建议研发团队关注该拓扑在大型直驱风机中的应用潜力，探索将其控制算法集成至阳光电源现有的风电变流器平台中，以提升系统整...
考虑正常与故障工况的分裂输出功率模块最优分裂电感范围建模与设计指南
Modeling and Design Guideline of Optimal Split Inductance Range for Split-Output Power Module Considering Normal and Fault Conditions
Hongyi Gao · Dong Hai · Letian Xiang · Haoze Luo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
针对碳化硅（SiC）应用，分裂输出结构在提升效率、抑制串扰电压及实现零死区时间方面优于传统半桥结构。本文针对分裂电感设计缺乏理论指导的问题，提出了最优分裂电感范围的建模与设计准则，兼顾了正常运行与故障工况下的性能表现。
解读: 该研究直接服务于阳光电源SiC功率模块的应用优化。在组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）中，SiC器件的广泛应用对驱动电路和杂散电感设计提出了更高要求。分裂输出结构能有效解决SiC高速开关带来的串扰问题，提升系统功率密度与转换效率。建议研发团队将该理论模型应用...
多芯片功率模块结壳级耦合热阻推导方法
A Method to Derive the Coupling Thermal Resistances at Junction-to-Case Level in Multichip Power Modules
Guoyou Liu · Xiang Li · Yangang Wang · Xuejiao Huang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
本文提出了一种推导多芯片功率模块中并联芯片间结壳级耦合热阻的方法。研究指出，传统用于分析驱动点芯片自热效应的结构函数法（SFM）无法直接应用于热耦合分析。该方法通过精确建模芯片间的热交互，为多芯片模块的热设计提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关系到阳光电源核心产品（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan/PowerStack储能PCS）中功率模块的可靠性设计。随着功率密度不断提升，多芯片并联已成为主流，芯片间的热耦合效应直接影响模块的结温估算与寿命预测。该方法可优化阳光电源在功率模块选型及散热系统设计中的热仿真精度，有效...
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...
宽温度范围内SiC MOSFET负栅压限制的深度解析
Deep Understanding of Negative Gate Voltage Restriction for SiC MOSFETs Under Wide Temperature Range
Ximing Chen · Xuan Li · Bangbing Shi · Junmiao Xiang 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
本文深入揭示了SiC MOSFET在宽温度范围（高达300°C）及不同栅压下的栅极可靠性问题。通过将SiC MOSFET的栅极结构拆解为N型JFET和P型沟道区域，研究了在相同制造工艺和热预算下的物理机制，为提升SiC功率器件在极端工况下的可靠性提供了理论依据。
解读: SiC MOSFET是阳光电源组串式逆变器、PowerTitan储能系统及电动汽车充电桩提升功率密度和效率的核心器件。该研究揭示的负栅压限制与高温可靠性机理，对阳光电源优化驱动电路设计、提升极端环境下的器件寿命预测具有重要指导意义。建议研发团队在设计高功率密度产品时，参考该研究关于栅极结构与热应力的...
单级交错式图腾柱LLC AC-DC变换器输入输出功率解耦的混合控制策略
Hybrid Control Strategy for Single-Stage Interleaved Totem-Pole LLC AC–DC Converter With Input and Output Power Decoupling
Buxiang Zhou · Chongfu Zhao · Huan Luo · Yiwei Qiu 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文提出了一种用于单级交错式图腾柱LLC AC-DC变换器的混合控制策略。由于图腾柱PFC前端提供双向电感电流，该变换器受限于连续导通模式或临界导通模式。传统控制策略在谐振槽电压上表现出可变的占空比，本文旨在通过功率解耦优化控制性能。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。单级变换器架构能有效提升功率密度并降低系统成本，符合户用产品小型化、集成化的趋势。图腾柱PFC与LLC的结合是高效率充电桩的核心拓扑，通过混合控制策略实现输入输出功率解耦，有助于提升充电桩在宽电压范围下的效率及电能质量。建议研发团...
带同步整流的LLC DC-DC变换器电路参数的精确分析与设计
Accurate Analysis and Design of the Circuit Parameters of LLC DC–DC Converter With Synchronous Rectification
Xiang Zhou · Laili Wang · Yongmei Gan · Huan Luo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
在高负载电流的LLC DC-DC变换器中，同步整流（SR）常用于降低二次侧损耗。漏源电压检测法因其无损、低成本和小体积的优势被广泛应用。然而，随着负载电流增加，SR开关在关断阶段的电压振荡问题日益严重。本文针对该问题进行了深入分析，并提出了电路参数的优化设计方法，以提升变换器效率与可靠性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心产品线，特别是户用光伏逆变器、组串式逆变器以及储能变流器（PCS）。LLC拓扑是实现高功率密度和高效率的关键，而同步整流（SR）的精确控制是提升整机效率的核心。针对高负载下的电压振荡问题进行优化，有助于提升阳光电源产品在满载工况下的热管理性能和可靠性，减少电磁干扰（EM...
用于牵引逆变器的3.3kV Si-SiC混合功率模块特性研究
Characterization of a 3.3-kV Si-SiC Hybrid Power Module in Half-Bridge Topology for Traction Inverter Application
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...
基于外壳温度波形相似性的SiC MOSFET加速功率循环试验在线老化监测
Case Temperature Waveform Similarity-Based Online Aging Monitoring for SiC MOSFETs of Accelerated Power Cycling Tests for DC-SSPCs
Bin Yu · Xingjian Shi · Ze Zhou · Enyao Xiang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
针对直流固态功率控制器（dc-SSPC）中SiC MOSFET的在线状态监测对提升系统可靠性至关重要。传统电参数监测方法需高精度电路与复杂控制系统，易干扰正常运行。本文提出一种基于绝缘温度传感器测量的非电参量——外壳温度，用于在线监测SiC MOSFET老化状态。通过改进的余弦相似性分析温度波形，定义了meacosk与stdcosk两个老化特征参数，可有效追踪器件整体老化趋势，并灵敏反映键合线与焊料层严重老化，无需依赖电参数。实验验证了该方法的有效性，提升了无损、在线监测的实用性，为故障诊断与预...
解读: 该基于外壳温度波形相似性的SiC MOSFET在线老化监测技术对阳光电源ST系列储能变流器及SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。相比传统电参数监测，该方法采用非侵入式温度传感器，无需高精度电路改造，可直接集成至PowerTitan储能系统的功率模块中，实现SiC器件键合线与焊料层老化的早期预警。me...
碳化硅功率模块大面积银烧结关键工艺研究
Research on the Key Processes of Large-Area Silver Sintering for SiC Power Modules
Guiqin Chang · Di An · Erping Deng · Xiang Li 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年1月
本文提出了一种用于碳化硅（SiC）功率模块大面积银烧结连接的替代工艺方法，该方法集成了干燥过程。所提出的方法显著简化了大面积烧结的生产流程。作为典型应用，采用该方法对 SiC 功率模块（1200 V/17 mΩ，八芯片并联）进行封装，实现了陶瓷基板（50×60 mm²）与散热器之间的可靠连接。通过对力学性能、热阻和热冲击可靠性的评估，验证了所提出的大面积银烧结方法的优势。结果表明，调整银浆印刷厚度可以适应活性金属钎焊（AMB）基板的翘曲。优化干燥温度和加热速率，即使采用单次印刷和集成干燥工艺，也...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项大面积银烧结技术对我们的核心产品线具有重要战略意义。SiC功率模块是光伏逆变器和储能变流器实现高效率、高功率密度的关键器件，而该研究提出的集成干燥工艺的银烧结方法，直接解决了大面积封装的工艺复杂性问题，这对我们推进新一代高功率产品开发极具价值。 该技术的核心优势与我们...