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大功率集成门极换流晶闸管

IGCT)的电-热-力耦合分析与建模

作者 Xin Yan · Zhanqing Yu · Lu Qu · Zhizheng Gan · Yulong Huang · Jian Feng
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2024年6月
技术分类 功率器件技术
技术标签 功率模块 可靠性分析 多物理场耦合 热仿真
相关度评分 ★★★★ 4.0 / 5.0
关键词 IGCT 高功率电子器件 电流分布 结温 电-热-力耦合分析 建模 可靠性
语言:

中文摘要

集成门极换流晶闸管(IGCT)作为一种大功率电力电子器件,具备强关断能力、高浪涌承受能力和高耐压特性,在断路器和逆变器中应用广泛。由于IGCT属于全晶圆器件,其电流分布与结温分布对器件的可靠性至关重要。本文通过电-热-力多物理场耦合建模,深入分析了IGCT在运行过程中的物理特性及失效机理。

English Abstract

As a high-power electronic device, intergrated gate commutated thyristor (IGCT) has the characteristics of strong turn off, high surge capability, and high withstand voltage ability, which makes it receive more and more attention and be used more widely, such as circuit breakers and inverters. However, since IGCTs is a whole-wafer device, the current distribution and junction temperature distribut...
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SunView 深度解读

IGCT作为大功率电力电子器件,在超大功率应用场景(如大型集中式光伏逆变器、高压大功率储能PCS及风电变流器)中具有替代传统IGBT的潜力。阳光电源在PowerTitan等大型储能系统及集中式逆变器领域处于行业领先地位,对功率器件的电-热-力耦合特性研究有助于提升系统在高功率密度下的可靠性设计。建议研发团队关注该建模方法,将其应用于高压功率模块的寿命预测与热管理优化,以进一步提升产品在极端工况下的耐受能力与长期运行稳定性。