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功率电子器件功率循环测试下的湿热力耦合仿真方法
Thermo-Hygroscopic-Mechanical Coupling Simulation Method for Power Electronics Under Power Cycling Test
| 作者 | Yanhao Wang · Erping Deng · Tianhua Wu · Yiming Zhang · Luhong Xie · Yongzhang Huang |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2023年9月 |
| 技术分类 | 可靠性与测试 |
| 技术标签 | 可靠性分析 功率模块 多物理场耦合 热仿真 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 电力电子 湿度相关可靠性 功率循环测试 热-湿-力耦合 键合线 寿命预测 热阻 |
语言:
中文摘要
本文针对电力电子器件在湿热环境下的可靠性问题,提出了一种结合温度、湿度与机械应力的多物理场耦合仿真方法。该方法旨在解决现有研究在功率循环测试中对湿度影响评估的缺失,深入分析湿度对键合线应力、应变及热阻的影响,为高可靠性功率模块的设计提供理论支撑。
English Abstract
Recently, more attention has been paid to the humidity-related reliability of power electronics, such as lifetime, bond wire feet stress/strain, and thermal resistance under humidity environments. However, the humidity simulation, coupled with temperature and mechanics, for power electronics is still lacking, obstructing the understanding of the influence of humidity, especially under a large load...
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SunView 深度解读
该研究对阳光电源的核心产品线(如组串式/集中式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统)具有极高价值。逆变器与PCS中的功率模块常运行于户外复杂气候环境,湿度引起的键合线失效是导致设备早期故障的关键因素。通过引入湿热力耦合仿真,研发团队可在设计阶段精确评估功率模块在极端环境下的寿命,优化封装工艺与散热结构。建议将此仿真方法集成至iSolarCloud智能运维平台的故障预测模型中,通过环境数据与运行状态的关联分析,提升设备在湿热地区(如东南亚、沿海)的长期运行可靠性。