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功率模块稳态热建模：一种N层傅里叶方法
Steady-State Thermal Modeling of a Power Module: An N-Layer Fourier Approach
| 作者 | Khaled Redwan Choudhury · Daniel J. Rogers |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2019年2月 |
| 技术分类 | 功率器件技术 |
| 技术标签 | 功率模块 可靠性分析 热仿真 有限元仿真 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 稳态热建模 功率模块 N 层结构 傅里叶级数解 温度场 热设计 |
语言:
中文摘要
本文提出了一种基于傅里叶级数解的矩形N层结构稳态热模型，适用于顶部具有任意数量热源的场景。由于功率模块的结构可近似为矩形N层模型，该方法能精确估算模块内部的温度场分布，为功率电子器件的热设计与可靠性评估提供了高效的分析工具。
English Abstract
The steady-state thermal modeling of a rectangular N-layer structure with an arbitrary number of heat sources on the top surface is obtained by a Fourier series solution. As the structure of power modules can be closely approximated as a rectangular N-layer structure, this model may be used to accurately estimate the temperature field occurring in such modules. Various simplified structures are an...
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SunView 深度解读
该研究对于阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器）至关重要。功率模块是上述设备的核心发热源，其热设计直接决定了系统的功率密度与长期运行可靠性。传统的有限元仿真（FEM）计算量大，而该傅里叶解析模型能显著提升热设计阶段的迭代效率，有助于优化IGBT/SiC模块的布局与散热结构。建议研发团队将其应用于iSolarCloud辅助热管理分析，或集成至产品早期设计工具中，以提升高功率密度产品的热稳定性，降低故障率。