Qiaohan Su · Zhen Zhu · Danxian Ye · Man Chung Wong · IET Power Electronics · 2026年2月 · Vol.19

本文提出一种突破传统两状态恒定失效率假设的IGBT多状态可靠性模型，量化了DC-link电压对IGBT可靠性的影响，得出低于5 kHz开关频率下最优工作电压比约为额定电压的60%，可显著延长寿命并降低维护成本；蒙特卡洛仿真与硬件实验验证了模型有效性及热假设合理性。

解读: 该研究直接支撑阳光电源组串式逆变器、ST系列PCS及PowerTitan储能系统中IGBT功率模块的可靠性设计与寿命预测。建议在iSolarCloud平台中集成该电压比优化策略，动态调整DC侧工作点；同时指导新一代高可靠性功率模块（如适配SiC/IGBT混合拓扑）的热-电协同设计，提升户用及工商业光...

Ke Wang · Lin Liang · Ziyang Zhang · Zhongqi Guo 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2026年1月 · Vol.73

随着高比例可再生能源并网，构网型变流器备受关注。电网扰动引发的电压暂降会导致其IGBT过流，威胁系统安全。本文综述了提升IGBT过载能力的单元结构优化技术，聚焦于导通压降与关断损耗的折衷优化，并分析了原理、实现方法及局限性。

解读: 该文直接支撑阳光电源ST系列PCS、PowerTitan及组串式逆变器中高压大电流IGBT模块的可靠性设计。在构网型（GFM）应用及LVRT/HVRT工况下，优化后的IGBT单元结构可显著提升短时过载耐受能力（如120%额定电流持续10s），降低热失效风险。建议在下一代ST5000/6300PCS及...

作者未知 · 高电压技术 · 2025年12月 · Vol.2025

高压IGBT模块的空间电荷分布是影响封装绝缘安全的关键因素。本文建立电-热-电荷多物理场耦合模型，揭示其三维空间电荷分布规律，验证了模型有效性；发现空间电荷峰值位于铜电极/Al2O3陶瓷/硅胶三相交界处，且受温度与导通电流显著影响。

解读: 该研究直接支撑阳光电源组串式逆变器、ST系列PCS及PowerTitan储能系统中高压IGBT功率模块的可靠性设计与寿命预测。IGBT模块在高温高电流工况下的空间电荷积聚易引发局部电场畸变和绝缘老化，影响产品在工商业光伏及电网侧储能场景中的长期运行安全。建议在新一代逆变器与PCS热管理设计中嵌入多物...

作者未知 · 中国电机工程学报 · 2025年12月 · Vol.2025

Proposes a differential regional thermal resistance localization method for online monitoring of package aging in power devices, especially chip-direct interfaces. It achieves 4.8× higher sensitivity to interfacial aging than conventional junction-to...

解读: 该方法直接提升阳光电源组串式逆变器、ST系列PCS及PowerTitan储能系统中IGBT功率模块的长期运行可靠性监测能力。当前产品广泛采用双面散热IGBT模块，芯片-钼片界面老化是现场失效主因。本技术可嵌入iSolarCloud平台，实现逆变器/PCS功率模块封装健康状态实时评估与寿命预测，建议在...

白丹涂春鸣龙柳肖凡肖标 · 电工技术学报 · 2025年8月 · Vol.40

Si/SiC混合器件兼具低成本与低损耗优势，是实现大容量、高可靠性电力电子装备的关键。然而，负载电流变化导致SiC MOSFET结温剧烈波动，限制了器件整体寿命提升。本文分析驱动电压对开关过程及损耗的影响，提出一种基于驱动电压主动切换的结温波动平滑控制策略。该策略在轻载时采用高损耗驱动模式以补偿温升，在重载时采用低损耗模式以抑制温升，显著平滑SiC MOSFET结温波动，减小其与Si IGBT的温差波动幅值。实验结果表明，所提方法可使SiC MOSFET结温波动降低30%以上，与Si IGBT的...

解读: 该研究对阳光电源的SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的功率器件应用具有重要价值。Si/SiC混合器件方案可有效平衡成本与效率,特别适合大功率产品如SG350HX和PowerTitan。通过驱动电压主动切换技术,可显著改善SiC MOSFET的温度稳定性,这对提升产品可靠性和使用寿命具有积极意义。...

丁卫东 · 李强 · 殷子强 · 路敬宇 等7人 · 高电压技术 · 2025年5月 · Vol.51

大气中子由宇宙射线与大气相互作用产生，可导致地面电子系统及电力电子设备发生故障。尽管国内外对IGBT和MOSFET的大气中子辐照效应已有广泛研究，但针对晶闸管的相关研究仍较匮乏。在我国大力发展特高压直流输电的背景下，亟需加强晶闸管抗大气中子辐照的研究。本文综述了晶闸管大气中子辐照效应的研究现状，介绍了大气中子基本特性、试验方法与数据处理技术，总结了现有试验结果及对高压器件单粒子烧毁机理的认识，探讨了防护策略与屏蔽材料进展，并指出了未来研究的关键问题。

解读: 该研究对阳光电源高压大功率产品的可靠性设计具有重要参考价值。特别是在SG系列集中式逆变器和ST系列储能变流器中使用的高压IGBT/晶闸管模块，需要考虑大气中子辐照效应的影响。研究成果可指导我司：1)在高海拔地区光伏电站的产品设计时优化器件选型和防护措施；2)完善PowerTitan等大型储能系统的可...

Falong Lu · Qiang Guo · Zhifeng Dou · Yafei Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月

本文提出了一种用于三相正弦脉宽调制逆变器中绝缘栅双极型晶体管（IGBT）开路故障和电流传感器故障的新型故障诊断方法。该方法有助于同时诊断多个IGBT和电流传感器故障。采用帕克变换（Park transform）和快速傅里叶变换（FFT）相结合的方式提取故障特征。帕克变换将三相电流转换为两相电流，从而降低数据维度。快速傅里叶变换将时域分析和频域分析相结合，以增强故障特征的表达。此外，从经过快速傅里叶变换后的样本中提取故障特征，以减少模型输入的单个样本的数据量。在故障诊断方面，开发了一种包含堆叠残差...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对三相SPWM逆变器IGBT开路故障与电流传感器故障的同步诊断技术具有重要的应用价值。作为光伏逆变器和储能变流器的核心功率器件，IGBT的可靠性直接影响系统的稳定运行和全生命周期成本。该技术通过Park变换降维与FFT频域分析的组合，实现了32毫秒内的快速故障定位，准...

毕贵红王小玲陈冬静赵四洪陈世语陈仕龙 · 高电压技术 · 2025年3月 · Vol.51

针对中点钳位型三电平逆变器在恶劣并网环境下IGBT易发生单管与双管故障、故障特征差异微弱导致识别精度低的问题，提出一种结合多通道二维递归融合图与轻量化多尺度残差网络（LMCR）的故障诊断方法。通过仿真获取三相电流信号，构造递归图并进行多通道融合以提取时序特征；将融合图输入LMCR模型，利用多级Inception结构与残差连接实现多尺度特征提取与梯度稳定。实验结果表明，该方法在无噪声下平均识别准确率达100%，含噪环境下仍达92.53%，具有优异的特征提取能力与抗噪性能。

解读: 该故障诊断方法对阳光电源的三电平拓扑产品线具有重要应用价值。特别适用于SG350/360HX等大功率光伏逆变器和ST储能变流器系列,可提升IGBT故障诊断的准确性和实时性。通过多通道递归融合图提取特征的创新方法,能有效解决阳光产品在复杂并网环境下的故障识别难题。该技术可集成到iSolarCloud平...

Akrem Mohamed Aljehaimi · Bassam Samy Abdel-Mageed · Pragasen Pillay · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月

本文研究了混合式记忆电机在弱磁区域对基于绝缘栅双极型晶体管（IGBT）的逆变器的影响。混合式可变磁通电机的提出是为了克服传统内置式永磁同步电机（IPMSM）在牵引应用中的局限性。文献中已介绍并比较了不同的记忆电机拓扑结构。然而，它们对驱动逆变器的影响尚未见报道。本文以一台已有的十马力串联混合式可变磁通电机样机为案例进行研究。在弱磁区域，将永磁体部分去磁和完全充磁两种运行状态进行对比后发现，不仅电机电流减小，而且电机功率因数也得到了提高。这一功率因数运行改善的独特发现对逆变器的传导损耗产生了积极影...

解读: 该研究对阳光电源的电机驱动类产品具有重要参考价值。记忆电机的动态磁化特性与IGBT逆变器效率的关联性研究,可直接应用于新能源汽车OBC和电机驱动系统的优化设计。研究成果有助于提升车载电机系统在宽调速范围内的整体效率,并为功率器件选型和控制策略优化提供理论依据。同时,该研究的IGBT损耗分析方法也可借...

Yi Jiang · Cancan Li · Liming Che · Yizhuo Dong 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2024年11月

与传统的硅绝缘栅双极型晶体管（IGBT）相比，碳化硅（SiC）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）的芯片面积通常较小。大面积（10×10 毫米）碳化硅 MOSFET 的性能有待研究。本文对大面积碳化硅 MOSFET 与常规尺寸（5×5 毫米）碳化硅 MOSFET 并联时的电热特性进行了分析。结果表明，与常规尺寸芯片相比，大面积芯片优化了封装参数，减轻了电流不平衡问题，并且在双面冷却（DSC）模块中具有更好的热性能。制作了采用大面积芯片的 SOT - 227 模块，并对该模块的...

解读: 从阳光电源的业务角度分析，这项关于大面积SiC MOSFET双面冷却功率模块的研究具有重要的战略价值。SiC功率器件是我们光伏逆变器和储能变流器的核心部件，直接影响系统的功率密度、效率和可靠性。 该研究提出的10×10mm大面积SiC MOSFET相比传统5×5mm芯片并联方案，在多个维度展现出显...

Mason Parker · Sebastián Neira · Edward L. Horsley · Stephen Finney 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月

与功率转换器中的硅绝缘栅双极型晶体管（IGBT）相比，碳化硅（SiC）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）具有更高的开关速度、更小的滤波元件尺寸和更低的开关损耗。然而，可用的模块电流额定值、加剧的振荡开关行为、较大的漏源电压过冲以及较高的输出电压 $dV/dt$ 水平，都是其在中高功率应用中推广的限制因素。此前已证明，采用具有开关沿偏斜特性的器件间电感是一种在模块并联时限制电流不平衡的方法。本文表明，通过精确控制此类配置中各模块之间施加的时序偏斜，可以显著降低过冲、振荡以及输...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于并联SiC MOSFET模块的优化控制技术具有重要的应用价值。当前我们在大功率光伏逆变器和储能变流器产品中正面临功率等级提升与开关性能优化的双重挑战，该技术提供了一个切实可行的解决方案。 该研究通过精确控制并联模块间的时序偏移和器件间电感，在实现1600A大电流应...

Jiyun Liu · Bowen Gu · Tianqi Li · Jian Luo 等8人 · IET Power Electronics · 2026年1月 · Vol.19

本文提出一种基于负载共模电流衰减的非接触式IGBT关断时间测量方法，适用于模块化多电平换流器（MMC）。该方法无需额外传感器，利用现有电流监测实现在线健康评估，可有效监测结温变化与器件老化，实验验证了其在电容电压、负载电流及温度关联分析中的可行性。

解读: 该方法对阳光电源ST系列储能变流器（PCS）、PowerTitan液冷储能系统及风电变流器中IGBT模块的状态监测具有直接应用价值。MMC拓扑广泛用于高压大容量储能并网场景，精准关断时间监测可提升IGBT寿命预测精度，支撑iSolarCloud平台开展功率器件级预测性维护。建议在下一代高可靠性PCS...

Luping Li · Qiansheng Rao · Zehong Li · Yuanzhen Yang 等12人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2026年1月 · Vol.73

本文首次实验验证两款采用45 μm多外延超结柱（SemiSJ-pillar）结构的1200 V/15 A沟槽场截止载流子存储IGBT，相较商用NDBT器件，导通压降、寄生电容及开关时间等关键参数全面优化，短路耐受时间与FOM显著提升。

解读: 该研究聚焦高压IGBT结构创新，直接支撑阳光电源组串式逆变器（如SG系列）、ST系列储能变流器及风电变流器中核心功率模块的性能升级。45 μm超结柱设计可降低Von与Esw，提升效率与热可靠性，建议在下一代高功率密度ST3.0+ PCS及SG320HX组串逆变器中开展Si-based IGBT模块替...

Jie Ma · Mengyao Zhao · Tianchun Nie · Yong Gu 等12人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年12月 · Vol.47

本文报道了一种基于N型衬底/N型外延结构的1100 V 4H-SiC横向IGBT，采用P型顶层保护轻掺杂漂移区，实现600 A/cm²高电流密度；低掺杂增强电导调制效应，P-top缓解栅极拐角电场集中，结合场限环提升垂直击穿电压，达到同类SiC横向器件最优BV-Iₛₐₜ折衷。

解读: 该SiC横向IGBT在高压、高电流密度和低导通损耗方面取得突破，可提升阳光电源组串式逆变器（如SG系列）和ST系列储能PCS中高频开关模块的效率与功率密度。尤其适用于高功率密度、紧凑型单面散热设计场景。建议在下一代1500V+组串逆变器及PowerStack液冷储能变流器中开展SiC IGBT模块替...

作者未知 · 电子元件与材料 · 2025年12月 · Vol.2025

本研究探究柔性聚合物基IGBT模块在低压调压电路中界面电学、热学及粘接性能的影响机制，发现300–350 μm厚、1.2–1.6 Ω·m电阻率衬底与Sn-Pb焊片在200–220 ℃回流下可优化电场分布、提升击穿电压并保障粘接强度，对提升系统可靠性与效率具工程价值。

解读: 该研究聚焦IGBT模块界面多物理场耦合特性（电-热-力），直接关联阳光电源组串式逆变器、ST系列PCS及PowerTitan储能系统的功率模块长期可靠性。柔性聚合物衬底优化方案可缓解高温高湿工况下模块分层失效，建议在下一代高功率密度组串逆变器（如SG325HX）和液冷储能PCS中开展焊料体系与热界面...

Yanyan Jin · Guihua Mao · Nengmou Xu · Yingjie He 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年10月 · Vol.73

本文针对IGBT与GaN混合半桥电路在分数功率处理模式下的负载动态响应差问题，提出一种结合数字死区平均电流控制与双支路负载电流前馈的主动纹波抑制技术，显著提升瞬态性能，并通过实验验证了其有效性。

解读: 该技术可直接应用于阳光电源ST系列储能变流器（PCS）及PowerTitan液冷储能系统中的多电平/混合开关拓扑，提升宽禁带器件协同效率与动态响应能力。建议在下一代高功率密度组串式逆变器和光储一体机中引入IGBT-GaN混合桥臂设计，结合iSolarCloud平台实现自适应死区控制参数在线优化，增强...

韩硕涂春鸣龙柳肖凡肖标郭祺 · 中国电机工程学报 · 2025年7月 · Vol.45

Si/SiC混合器件结合了Si IGBT载流能力强、成本低与SiC MOSFET高频、低开关损耗的优点，但在非平稳工况下存在结温波动不均及SiC MOSFET老化过快问题。现有热管理策略难以有效调节其内部温差。本文提出一种基于SiC导通比例DSiC与开关频率f协同调控的综合热管理方法，通过构建f-DSiC参数域并规划最短调节路径，实现双器件结温波动同步平滑。实验结果表明，相较变频控制，该方法使最大结温波动降低24.31%，显著提升器件寿命与热稳定性。

解读: 该Si/SiC混合器件热管理技术对阳光电源的储能变流器和大功率光伏逆变器产品线具有重要应用价值。通过SiC导通比例与开关频率的协同调控，可显著优化ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中的功率模块温控性能。这一方法能有效降低器件结温波动，提升PowerTitan等大型储能系统的可靠性和使用寿命。对于...

蔡希鹏 · 杨柳 · 周月宾 · 饶宏 等10人 · 中国电机工程学报 · 2025年5月 · Vol.45

柔性直流输电技术是大规模新能源外送的重要载体。我国高海拔地区新能源基地宇宙射线大气中子通量大，严重威胁电压源换流器高压直流（VSC-HVDC）功率器件的可靠运行。目前高海拔应用案例及中子辐照失效率数据缺乏，影响规律不明。本文针对4.5 kV等级主流功率器件，提出IGBT与旁路转折晶闸管的大气中子辐照等效加速试验方法，开展实验并分析工作电压、温度及中子通量对失效率的影响，获取高海拔下器件的中子辐照失效率，为高海拔VSC-HVDC系统安全设计提供依据。

解读: 该研究对阳光电源高海拔应用的功率器件可靠性设计具有重要指导意义。研究成果可直接应用于SG系列高海拔光伏逆变器和ST系列储能变流器的IGBT选型与防护设计，特别是在西藏、青海等高海拔新能源基地的产品应用中。通过掌握中子辐照对IGBT失效率的影响规律，可优化产品的过压保护设计，提升功率模块可靠性，降低高...

童乐天 · 彭晗 · 岳乔治 · 辛晴 等5人 · 中国电机工程学报 · 2025年4月 · Vol.45

功率器件因封装和电路设计存在寄生电感，易引发门极振荡或电气应力增加。本文采用分布式参数耦合提取法建立器件内部与封装的全面寄生电感模型，通过瞬时能量积分分析寄生电感能量交互。提出能量转移支路实现寄生电感能量再利用，并结合dvce/dt产生的位移电流分流，分别调控电压和电流变化率。该技术可同时优化开关损耗与电气应力，无需高成本器件。在IKW75N60T双脉冲测试中（400 V/60 A），电流与电压过冲分别降低12.0%和14.5%，开通与关断损耗减少4.16%和7.6%。

解读: 该IGBT寄生电感能量利用技术对阳光电源的功率变换产品具有重要应用价值。通过寄生电感建模和能量转移支路设计,可有效降低SG系列光伏逆变器、ST系列储能变流器中IGBT的开关损耗和电压应力。特别是在1500V高压系统中,该技术可提升功率器件可靠性,降低散热设计成本。对于车载OBC和充电桩等对功率密度要...

作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

如今，场截止（FS）绝缘栅双极型晶体管（IGBT）（FS IGBT）已成为中高功率应用 IGBT 市场的主流产品。FS IGBT 的广泛应用使得人们对该器件进行快速准确的仿真有了强烈需求。本文提出了一种用于 FS IGBT 的解析瞬态模型。基于对 FS IGBT 开关行为的深入理解，推导了开关瞬态时 <inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对场截止型IGBT的解析瞬态模型研究具有重要的工程应用价值。IGBT作为光伏逆变器和储能变流器的核心功率器件，其精确建模直接关系到产品的设计优化和可靠性提升。 该研究的核心价值在于建立了考虑结温依赖性的完整解析模型，这对我司产品开发具有三方面实际意义：首先，在逆变器...