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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
| 作者 | Amir Sajjad Bahman · Ke Ma · Frede Blaabjerg |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2018年3月 |
| 技术分类 | 功率器件技术 |
| 技术标签 | IGBT 功率模块 可靠性分析 热仿真 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | IGBT模块 热建模 热耦合 热边界条件 可靠性分析 电力电子 热动力学 |
语言:
中文摘要
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。
English Abstract
Detailed thermal dynamics of high-power IGBT modules are important information for the reliability analysis and thermal design of power electronic systems. However, the existing thermal models have their limits to correctly predict these complicated thermal behavior in the IGBTs: The typically used thermal model based on one-dimensional RC lumps have limits to provide temperature distributions ins...
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SunView 深度解读
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的数字孪生模型中，通过更精准的结温监测实现更优的功率降额控制，延长设备全生命周期寿命。