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基于非线性热模型的碳化硅功率模块电路级电热建模
Circuit-Based Electrothermal Modeling of SiC Power Modules With Nonlinear Thermal Models
| 作者 | Salvatore Race · Aron Philipp · Michel Nagel · Thomas Ziemann · Ivana Kovacevic-Badstuebner · Ulrike Grossner |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2022年7月 |
| 技术分类 | 功率器件技术 |
| 技术标签 | SiC器件 功率模块 热仿真 可靠性分析 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 碳化硅 (SiC) SiC 功率器件 电热建模 非线性热模型 功率模块 热管理 有限元分析 |
语言:
中文摘要
本文提出了一种用于碳化硅（SiC）功率模块的电路级电热建模新方法。针对SiC器件在高温下材料属性及封装结构对电热性能的影响，利用有限元仿真与修正技术，建立了能准确表征非线性热特性的电热耦合模型，为高功率密度电力电子系统的热设计与可靠性评估提供了理论支撑。
English Abstract
Silicon carbide (SiC) power devices have the potential to operate at high temperatures beyond the capabilities of silicon power devices. At increased temperatures, the temperature-dependent material properties of the SiC die and the package multilayer structure can influence the electrothermal (ET) device performance. In this article, a new step-back-correction technique implemented in a finite-di...
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SunView 深度解读
该研究对阳光电源的核心产品线具有极高价值。随着公司组串式逆变器（如SG系列）和储能系统（如PowerTitan）向更高功率密度演进，SiC器件的应用已成趋势。该电热建模方法能显著提升研发阶段对SiC功率模块热应力的预测精度，优化散热设计，从而提升产品在极端工况下的可靠性与寿命。建议研发团队将其应用于iSolarCloud运维平台的数字孪生模型中，通过实时电热监测提升系统故障预警能力，进一步巩固公司在电力电子集成技术领域的领先地位。