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基于有限元仿真的PWM与标准直流功率循环测试差异研究
Difference Between the PWM and Standard DC Power Cycling Tests Based on the Finite-Element Simulation
| 作者 | Luhong Xie · Lixin Wu · Erping Deng · Ying Zhang · Yushan Zhao · Yongzhang Huang |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2023年7月 |
| 技术分类 | 可靠性与测试 |
| 技术标签 | IGBT 功率模块 可靠性分析 有限元仿真 热仿真 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | PWM功率循环 直流功率循环 IGBT功率模块 有限元仿真 失效模式 寿命预测 电力电子可靠性 |
语言:
中文摘要
脉宽调制（PWM）功率循环测试因更贴近实际应用场景而备受关注，但其控制策略复杂且成本高昂。本文通过有限元仿真，深入对比了PWM与标准直流功率循环测试在绝缘栅双极型晶体管（IGBT）功率模块失效模式及寿命预测方面的本质差异。
English Abstract
Pulsewidth modulation (PWM) power cycling, which has complex control strategies and high testing costs, received a lot of attention in recent years because the test conditions are closer to the application of power modules than standard DC power cycling. Therefore, the root difference of the failure modes and lifetime of insulated gate bipolar transistor power modules between DC and PWM power cycl...
S
SunView 深度解读
该研究对阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统）具有极高价值。IGBT功率模块是上述产品的核心损耗部件，其可靠性直接决定了系统的全生命周期运维成本。通过对比PWM与直流功率循环的差异，研发团队可优化逆变器及PCS的功率循环测试标准，使测试条件更贴近实际工况，从而更精准地评估模块寿命。建议将该仿真方法引入iSolarCloud智能运维平台的寿命预测模型中，提升对功率模块失效风险的预警能力，进一步优化产品设计冗余，提升系统在极端工况下的可靠性。