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使用反向导通IGBT与传统IGBT模块的MMC热性能及年度损耗比较
Thermal Performances and Annual Damages Comparison of MMC Using Reverse Conducting IGBT and Conventional IGBT Module
| 作者 | Binyu Wang · Laili Wang · Wei Mu · Mengjie Qin · Fengtao Yang · Jinjun Liu · Yamazaki Tomoyuki · Fujihira Tatsuhiko |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2021年9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 | ★★★★ 4.0 / 5.0 |
| 关键词 | MMC IGBT 逆导型IGBT 功率损耗 温度波动 可靠性 热性能 |
语言:
中文摘要
模块化多电平变换器（MMC）中的IGBT模块存在功率损耗分布不均和温度波动问题，导致部分芯片成为热点，严重影响模块寿命。本文旨在研究低成本的改进措施，通过对比反向导通IGBT与传统IGBT模块的热性能及年度损耗，评估其对提升变换器可靠性的影响。
English Abstract
Insulated gate bipolar transistor (IGBT) modules in modular multilevel converters (MMCs) have inherent unbalanced power loss distribution and temperature swing. Some chips may become the hotspots and have much larger temperature swing than others, which seriously compromises the lifetime of the IGBT modules. Therefore, effective improvement measures that are low cost become crucial for the IGBT mo...
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SunView 深度解读
该研究关注IGBT模块的热性能与可靠性，对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。MMC拓扑常用于高压大功率场景，通过采用反向导通IGBT（RC-IGBT）或优化热设计，可有效降低热点温度波动，提升系统在极端工况下的使用寿命。建议研发团队在下一代高功率密度逆变器设计中，引入该热分析方法，评估RC-IGBT在降低系统体积与成本方面的潜力，同时优化iSolarCloud的运维策略，通过实时监测关键功率器件的热状态，实现更精准的故障预警与寿命管理。