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直流与PWM波下高压功率模块空间电荷积聚及其对局部放电的影响:测试与建模

Space-Charge Accumulation and Its Impact on High-Voltage Power Module Partial Discharge Under DC and PWM Waves: Testing and Modeling

作者 Yalin Wang · Yi Ding · Zhao Yuan · Hongwu Peng · Jiandong Wu · Yi Yin · Tao Han · Fang Luo
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2021年10月
技术分类 功率器件技术
技术标签 SiC器件 功率模块 可靠性分析 宽禁带半导体
相关度评分 ★★★★★ 5.0 / 5.0
关键词 SiC 模块 高压 局部放电 空间电荷 PWM 激励 绝缘设计 电力电子
语言:

中文摘要

紧凑型高压SiC功率模块的封装绝缘设计面临严峻挑战。该模块在开关过程中承受高压直流与PWM激励,高dV/dt干扰了局部放电(PD)的检测。本文研究了空间电荷积聚对绝缘性能的影响,并提出了相应的测试与建模方法,旨在提升高压功率模块的绝缘可靠性。

English Abstract

Emerging applications of compact high-voltage SiC modules pose strong challenges in the module package insulation design. Such SiC module insulations are subjected to both high-voltage dc and pulsewidth modulation (PWM) excitations between different terminals during different switching intervals. High dV/dt strongly interferes with partial discharge (PD) testing as it is hard to distinguish PD pul...
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SunView 深度解读

随着阳光电源在PowerTitan液冷储能系统及组串式光伏逆变器中大规模应用高压SiC器件,模块封装的绝缘可靠性成为核心竞争力。高dV/dt带来的局部放电问题直接影响产品在极端环境下的寿命。本文提出的空间电荷积聚建模方法,可指导研发团队优化高压功率模块的封装工艺与绝缘材料选型,特别是在高压直流侧(如1500V系统)的应用中,能有效提升系统长期运行的可靠性,降低因绝缘失效导致的故障率。