杨鑫-湖南大学电气与信息工程学院

杨鑫

1. 基本情况

杨鑫，男，1987年出生，湖南大学教授、博士生导师。华中科技大学兼职教授。

功率半导体与集成技术全国重点实验室副主任。

先进半导体技术与应用教育部工程研究中心主任。

国家海外高层次青年专家；湖南省企业科技创新团队负责人；湖南省百人计划专家；

第十二届“湖南省青年科技奖”获得者；湖南省湖湘青年英才入选者；

湖南省湖湘高层次人才聚集工程入选者；Wiley威立中国开放科学高贡献作者奖；

IEEE Senior Member;长沙市“四青”人才；湖南大学岳麓学者；东华软件学者。

团队拟依托全国重点实验室、教育部工程研究中心急聘 4-5名教授、副教授或助理教授；

长期招收博士后、博士、研究生，欢迎大家报考！

Email: xyang@hnu.edu.cn

2. 教育经历

2005-2009 本科，电气工程及其自动化，华中科技大学电气与电子工程学院；

2009-2010 硕士，模拟与数字集成电路，英国帝国理工学院电气与电子工程学院（导师：英国皇家工程院院士Eric M.Yeatman教授）；

2010-2014 博士，电力电子，英国剑桥大学电子工程系（导师：Patrick R.Palmer教授）；

2014-2015 博士后，电力电子，英国剑桥大学电子工程系（导师：Patrick R.Palmer教授）；

3. 研究方向

1.电力电子技术：

功率半导体器件设计、建模、应用与可靠性关键技术研究；电力电子变换器控制；电声转换。

2.磁性材料与器件。

3.多物理场仿真与计算。

主持或参与国家自然科学基金、科技部重点研发计划子课题任务、英国工程与自然科学研究委员会（EPSRC）、省部级等课题10余项，主持科研经费超1000万，与中车株洲所、日本富士电气等知名企业长期合作，在功率器件建模与驱动控制、功率器件可靠性、电磁功能材料应用等方面取得了一系列重要创新成果。

4. 论文与专利情况（近三年）

在国际高水平期刊/会议共发表论文60余篇，申请国家发明专利60余项（授权30余项）。

电力电子方向

[1]Yang X, Ye J, et al. Lifetime Prediction for Lift-off of Bond Wires in IGBTs Using Paris Law with Analytical Calculation of Crack Length[J]. IEEE Transactions on Power Electronics, doi: 10.1109/TPEL.2023.3292309.

[2]Yang X, Wang Y, Ding Y and Sun Y. Improved Parameterization Methodology for a Field-stop Trench-gate IGBT Physical Model by Switching Feature Partitioning [J]. IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics, doi: 10.1109/JESTPE.2023.3283510(in production).

[3]Yang X, Sun Y, Ding Y and Liu G. A Novel Lumped-Charge Model for Insulated Gate Bipolar Transistor Based on Dynamic Charge Control[J]. IEEE Transactions on Power Electronics, 2023, 38(8): 9717-9730.

[4]Yang X, Wu X, Heng K and Liu G. A Computationally Efficient IGBT Lifetime Prediction Method Based on Successive Initiation Technique by Iteratively Using Clech Algorithm [J].IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics, 2023, 11(3): 3468-3479.

[5]Heng K, Yang X, Wu X and Ye J. A 3-D Thermal Network Model for Monitoring of IGBT Modules [J]. IEEE Transactions on Electron Devices, 2023, 70(2): 653-661.

[6]Li W, Yang X, Xu M, et al. Investigation on Optimal Switching Oscillation Suppression for SiC MOSFET By Inductively Coupled Damping. IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics [J], 2023, 11(1): 667-678.

[7]Ding Y, Yang X, Liu G. A Reliable Device Parameter Extraction Scheme for Physics-Based IGBT Models [J]. IEEE Transactions on Electron Devices, 2022, 69(10): 5689-5697.

[8] Xu M, Yang X, Li J. C-RC Snubber Optimization Design for Improving Switching Characteristics of SiC MOSFET [J]. IEEE Transactions on Power Electronics, 2022, 37(10): 12005-12016.

[9]Heng K, Yang X, Wu X, et al. A Temperature-dependent Physical Thermal Network Model Including Thermal Boundary Conditions for SiC MOSFET Module[J]. IEEE Transactions on Electron Devices, 2022, 69(8): 4444-4452.

[10]Yang X, Li J, Ding Y, et al. Observation of Transient Parity-Time Symmetry in Electronic Systems[J]. Physical Review Letters, 2022, 128(6): 065701.(Editor’s suggestion；2021 ESI高被引)

[11]Ma G, Xu S, Jiang B, Cheng C, Yang X, et al. Real-time personalized health status prediction of lithium-ion batteries using deep transfer learning [J].Energy & Environmental Science, 2022,15,4083.

[12]Yang X, Wang Z, Ding Y, et al. Improved simulation modelling and its verification for SiC MOSFET[J]. IET Power Electronics, 2022, 15(8): 728-737.

[13]Yang X, Ding Y, Wang J, et al. An improved Fourier-series-based IGBT model by mitigating the effect of Gibbs phenomenon at turn on[J]. IEEE Transactions on Electron Devices, 2021, 68(7): 3453-3459.

[14]Zhao S, Yang X , Wu X, et al. Investigation on fatigue mechanism of solder layers in IGBT modules under high temperature gradients [J]. Microelectronics Reliability, 2023, 141: 114901.

[15]Wu X, Yang X, Dai X, et al. A physical lifetime prediction methodology for IGBT module by explicit emulation of solder layer degradation[J]. Microelectronics Reliability, 2021, 127: 114384.

[16]Dai X, Yang X, Wu X, et al. Analytical modeling of thermo-mechanical stress for bond wire of IGBT module[J]. Microelectronics Reliability, 2021, 127: 114401.

[17]Ding Y, Yang X, Liu G, et al. Physics-Based Trench-Gate Field-Stop IGBT Modeling With Optimization-Based Parameter Extraction for Device Parameters [J]. IEEE Transactions on Electron Devices, 2021, 68(12): 6305-6312.

[18]Yang X, Heng K, Dai X, et al. A Temperature-Dependent Cauer Model Simulation of IGBT Module With Analytical Thermal Impedance Characterization [J]. IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics, 2021, 10(3): 3055-3065.

[19]Yang X, Xu M, Li Q, et al. Analytical Method for RC Snubber Optimization Design to Eliminate Switching Oscillations of SiC MOSFET[J]. IEEE Transactions on Power Electronics, 2021, 37(4): 4672-4684.

[20]Li J, Yang X, Xu M, Wang X and Heng K. A novel inductively coupled RLC damping scheme for eliminating switching oscillations[J]. IET Power Electronics, 2023, 16(9): 1486-1498.

电磁材料应用方向

[1]Chen Y, Yang X, Zhang Z, Li S and Chen Z. Multi-DOF Lumped-Parameter Modeling of High-Power Giant Magnetostrictive Transducer Coupled With Spatial Distribution of Magnetic Field [J]. IEEE Sensors Journal, 2023, 23(13): 14264-14275.

[2]Wei Y, Yang X, Chen Y, et al. Modeling of High-Power Tonpilz Terfenol-D Transducer Using Complex Material Parameters[J]. Sensors, 2022, 22(10): 3781.

[3]Chen Z, Yang X, Li S, et al. Dynamic modeling of stack giant magnetostrictive actuator with magnetic equivalent network considering eddy current effect[J]. Journal of Applied Physics, 2022, 131(22): 224503.

[4]Wei Y, Yang X, et al. Prediction of Magnetic Losses in Giant Magnetostrictive Materials Under Different Sinusoidal Excitation Magnetic Fields [J]. IEEE Transactions on Magnetics, 2022, 58(11): 7300909.

[5]Yang M, Yang X, Wei Y, et al. SPICE Modeling of a High-Power Terfenol-D Transducer Considering Losses and Magnetic Flux Leakage [J]. IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control, 2021, 69(2): 812-822.

[6]Zhang Z, Yang X, Chen Y. Research on equivalent thermal network modeling for rare-earth giant magnetostrictive transducer [J]. Scientific Reports, 2022, 12(1):18088.

[7]赵能桐, 杨鑫, 陈钰凯,罗安. 考虑超磁致伸缩材料非均匀性的大功率电声换能器阻抗特性[J]电工技术学报, 2021, 36(10):8.

[8]杜杲娴,杨鑫,韦艳飞,宁倩,罗安.稀土超磁致伸缩棒材特性测试平台优化与实验研究[J].电工技术学报,2021,36(18):3867-3875.

[9]李姝汛,杨鑫,陈泽坤,等. 计及漏磁的堆栈式超磁致伸缩制动器多物理场耦合建模研究[J]. 电工技术学报,2023,38(9):2277-2288.

[10]韦艳飞,杨鑫,陈钰凯,等. 计及损耗的超磁致伸缩材料参数提取及有限元仿真应用[J]. 电工技术学报,2022,37(7):1726-1734.

部分授权专利：

[1] 杨鑫，等.一种功率半导体器件封装结构：202310706981.0[P]. 2023-07-25.

[2] 杨鑫，等.利用负电感消除寄生电感的振荡抑制电路及方法：202310658846.3[P]. 2023-07-11.

[3] 杨鑫，等. 功率模块及其键合线材质确定方法: 202310652036.7 [P]. 2023-07-25.

[4] 杨鑫，等.集成振荡抑制电路的功率模块及方法: 202310405174.5 [P]. 2023-06-08.

[5] 杨鑫，等.一种 IGBT 物理模型参数获取方法及装置: 202310492913.9 [P]. 2023-06-20.

[6] 杨鑫，等. IGBT 设计参数全局优化方法及系统: 202310588502.X [P]. 2023-07-18.

[7] 杨鑫，等. 测量稀土超磁致伸缩材料磁致伸缩应变的系统及其方法:CN202210303765.7[P]. 2022-07-01.

[8] 杨鑫,等. 一种电磁换能器:CN202110062271.X[P]. 2021-06-04.

[9] 杨鑫,等. 一种大伸缩量的稀土超磁致伸缩材料及其制备方法:CN202110270587.8[P]. 2021-06-29.

[10] 杨鑫,等. 一种基于气体弹簧的电磁式水声换能器及控制方法:CN202010807014.X[P]. 2020-10-27.

5.学术兼职

2023年至今《现代应用物理》执行编委；

2019年至今中国电机工程学会湖南大学会员中心主任、《电力系统保护与控制》期刊青年委员；

2017年至2020年 IET Power Electronics 副主编；

长期担任IEEE Transactions on Power Electronics, IEEE Transactions on Industrial Electronics，IEEE Transactions on Industry Applications、IEEE Transactions on Magnetics, IEEE Transactions on Transportation Electrification等知名期刊审稿人。

6.毕业生去向

华为；汇川；国家电网（北京、郑州局、杭州局、南宁局、河北电网、苏州局、江西电网等等）；

中国电建；中科院自动化所；

推荐多名优秀毕业生前往英国伦敦大学大学学院、斯克莱德大学、德国亚琛工大、华中科技大学等攻读博士；

2022年，团队成员许梦伟、衡可、陈泽坤获研究生国家奖学金。

7.本科生课程

电路；

电力电子技术基础；

8. 部分相关报道：

1.电子领域首次构建暂态宇称时间对称系统——《中国科学报》（2022年第7964期头版）

https://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2022/2/368225.shtm?id=368225

2.首次！杨鑫教授课题组在电子领域构建暂态宇称时间对称系统——《中国青年报》（2022年）