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通过针对性优化封装提升压接式IGBT模块的短路耐受能力
Improving Short-Circuit Withstand Capability by Targeted Optimization Package for Press-Pack IGBT Module
| 作者 | Renkuan Liu · Hui Li · Xiaorong Luo · Ran Yao · Wei Lai · Jie Wei · Xiao Wang · Zhaoji Li · Bo Zhang · Xianping Chen |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2024年10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 多物理场耦合 有限元仿真 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 压接式IGBT 短路耐受能力 ETM多物理场模型 有限元分析 功率模块优化 |
语言:
中文摘要
本文针对压接式IGBT（PP-IGBT）模块提出了一种电-热-机械（ETM）多物理场瞬态有限元模型，并设计了一种针对性优化封装（TOP）以提升其短路耐受能力（SCWC）。通过对3.3kV/50A PP-IGBT的建模与耦合关系分析，验证了该优化方案在极端工况下的可靠性提升效果。
English Abstract
In this article, an electrical–thermal–mechanical (ETM) multiphysics transient finite-element (FE) model is proposed for the press-pack insulated gate bipolar transistor (PP-IGBT) module, and a targeted optimization package (TOP) is designed to enhance the short-circuit withstand capability (SCWC). First, an ETM transient FE model is proposed based on a 3.3-kV/ 50-A PP-IGBT and the coupling relati...
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SunView 深度解读
压接式IGBT（PP-IGBT）因其高可靠性和失效短路特性，是阳光电源大功率集中式光伏逆变器及PowerTitan系列大型储能PCS的核心功率器件。本文提出的ETM多物理场耦合建模方法，能够精准评估高压大功率器件在短路故障下的热机械应力，对提升阳光电源核心产品的极端工况可靠性具有重要指导意义。建议研发团队将该TOP优化封装技术引入高压变流器设计中，以进一步提升系统在弱电网或复杂故障环境下的生存能力，延长设备全生命周期寿命。