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高压压接式IGBT在直流断路应用下的物理瞬态电热模型

A Physics-Based Transient Electrothermal Model of High-Voltage Press-Pack IGBTs Under HVdc Interruption

作者 Yifei Luo · Fei Xiao · Binli Liu · Yongle Huang
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2020年6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 多物理场耦合
相关度评分 ★★★★ 4.0 / 5.0
关键词 高压压接式IGBT HVdc 电热模型 开关暂态 基于物理的建模 HVIGBT 暂态分析
语言:

中文摘要

针对高压直流(HVdc)应用中压接式IGBT建模需求,本文提出了一种基于开关瞬态机制的物理电热瞬态模型。该模型充分考虑了高压IGBT(HVIGBT)较宽的基区宽度,通过物理建模方法实现了对器件在直流中断过程中的电热特性精确仿真。

English Abstract

The wide use of press-pack insulated-gate bipolar transistors (IGBTs) in high-voltage dc (HVdc) applications makes the accurate modeling of high-voltage press-pack IGBTs more urgent. Based on the mechanism of the switching transient, a physics-based electrothermal transient model of the high-voltage press-pack IGBT is proposed. Considering the wider base width of high-voltage IGBTs (HVIGBTs), a tr...
S

SunView 深度解读

该研究对于阳光电源在高压直流输电及大型储能系统(如PowerTitan系列)中的功率器件选型与可靠性设计具有重要参考价值。压接式IGBT是高压大功率变流器的核心,该电热耦合模型能有效提升对器件在极端工况(如直流故障中断)下热应力的预测精度,有助于优化变流器热管理系统设计,提升系统在复杂电网环境下的运行可靠性。建议研发团队将其引入仿真平台,以优化高压PCS模块的保护策略及散热结构设计。