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直流与开关功率循环下IGBT功率模块热应力分析比较
Thermal Stress Analysis Comparison in IGBT Power Modules between DC and Switching Power Cycling
| 作者 | Zoubir Khatir · Richard Lallemand · Ali Ibrahim · Damien Ingrosso |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2023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 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | IGBT 功率模块 功率循环 热应力 键合线 可靠性 DC模式 开关模式 |
语言:
中文摘要
本文旨在揭示直流与开关模式在功率循环测试结果中的差异。研究重点在于IGBT功率模块中产生的热应力，特别是键合线接触点和互连结构的退化。研究发现，在相同的结温波动（ΔTJ）测试条件下，直流模式下所需的更高负载电流会导致不同的失效机理。
English Abstract
The purpose of this article is to show and highlight the observed differences in power cycling test results between dc and switching modes. The focus is done in the generated thermal stresses in IGBT power modules where degradations concern the bond-wire contacts and interconnections. It has been found that for the same $\Delta {T}_J$ test conditions, the necessarily higher load current in dc mode...
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SunView 深度解读
该研究直接关系到阳光电源核心产品（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能系统）中IGBT模块的寿命评估与可靠性设计。在实际工况中，逆变器处于复杂的开关状态，而传统的直流测试往往无法完全模拟真实热应力。建议研发团队在进行功率模块选型及可靠性验证时，引入基于开关模式的功率循环测试方法，以更精准地评估键合线等关键部位的疲劳寿命，从而提升产品在极端环境下的长期运行稳定性，降低运维成本。