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脉冲功率应用中SiC MOSFET模块电热耦合行为及安全工作区表征
Characterization of Electro-Thermal Coupling Behaviors and Safe Operating Area of SiC MOSFET Modules in Pulsed Power Applications
| 作者 | Zaojun Ma · Yunqing Pei · Laili Wang · Tongyu Zhang · Haihua Wang · Qingshou Yang · Fengtao Yang · Mengyu Zhu |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2024年9月 |
| 技术分类 | 功率器件技术 |
| 技术标签 | SiC器件 功率模块 可靠性分析 多物理场耦合 热仿真 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | SiC MOSFET 电热耦合 脉冲功率 安全工作区 高温封装 结温 电力电子 |
语言:
中文摘要
随着高温封装技术的发展，SiC MOSFET可在结温超过175°C的环境下运行，为瞬时高电流和剧烈温度波动下的脉冲功率应用提供了解决方案。本文重点研究了SiC MOSFET在脉冲工况下的电热耦合行为，并对其安全工作区（SOA）进行了表征，旨在解决高功率密度下器件可靠性评估的难题。
English Abstract
With the development of high-temperature packaging technology, silicon carbide (SiC) metal-oxide-semiconductor field-effect transistors (mosfets) can operate under high-temperature conditions with junction temperatures exceeding 175 °C, providing a solution for pulsed power applications facing instantaneous high currents and significant temperature fluctuations. However, the electro-thermal coupli...
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SunView 深度解读
该研究对阳光电源的核心产品线（如PowerTitan储能系统、组串式光伏逆变器及风电变流器）具有重要指导意义。随着公司向更高功率密度和更高效率迈进，SiC器件的应用已成为提升产品竞争力的关键。文章提出的电热耦合建模与SOA表征方法，可直接应用于公司研发阶段的功率模块选型与可靠性评估，有助于优化逆变器在极端工况下的热管理设计，提升系统在高温、高频及瞬态冲击下的长期运行稳定性，从而进一步优化PowerStack等储能产品的热设计方案。