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可靠性与测试 IGBT 功率模块 可靠性分析 热仿真 ★ 5.0

用于功率半导体器件热稳定性增强的有源珀尔帖效应散热器

Active Peltier Effect Heat Sink for Power Semiconductor Device Thermal Stability Enhancement

作者 Lijian Ding · Ruya Song · Shuang Zhao · Jianing Wang · Homer Alan Mantooth
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 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 珀尔帖效应 散热器 功率半导体 热稳定性 IGBT MOSFET 热波动 可靠性
语言:

中文摘要

针对功率半导体器件因周期性热应力导致的累积疲劳失效问题,本文提出了一种新型热抑制方法。通过在功率器件基板间嵌入珀尔帖效应散热器(PEHS),主动调节芯片温度波动,从而显著提升IGBT/MOSFET的运行可靠性与使用寿命。

English Abstract

The failure caused by cumulative fatigue damage due to cyclical thermal stress is the dominant failure mode of power semiconductor devices, and it poses reliability concerns. In this regard, this research introduces a novel method for suppressing IGBT/mosfet chip thermal fluctuation. A Peltier effect heat sink (PEHS), which is a PN particle module embedded between the power devices base plate and ...
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SunView 深度解读

该技术对阳光电源的核心产品线具有极高的应用价值。在组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统中,IGBT模块的结温波动是限制功率密度提升和寿命的关键瓶颈。引入珀尔帖主动散热技术,可有效平抑极端工况下的热应力,显著提升变流器在高温或高频切换环境下的可靠性。建议研发团队评估该方案在高性能PCS模块中的集成可行性,特别是在高功率密度储能变流器中,通过主动热管理替代传统的被动散热,以延长系统全生命周期寿命,降低运维成本。