中压碳化硅功率模块的强制氟化液冷技术：同时解决电气与热挑战

Forced Fluorinated Liquid Cooling for Medium Voltage SiC Power Modules: Concurrently Addressing Electrical and Thermal Challenges

作者	Liang Wang · Huayang Zheng · Yulei Wang · Jiakun Gong · Borong Hu · Wei Mu · Jiayu Li · Teng Long · Zheng Zeng
期刊	IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期	2024年12月
技术分类	功率器件技术
技术标签	SiC器件功率模块热仿真多物理场耦合
相关度评分	★★★★★ 5.0 / 5.0
关键词	中压 SiC功率模块液体冷却热阻绝缘功率封装氟化液

语言:

中文摘要

针对中压碳化硅（SiC）功率模块，本文提出了一种强制氟化液冷方案。该技术利用氟化液（3M FC-40）直接冷却，在降低热阻的同时，通过优化绝缘设计解决了传统封装中散热与绝缘性能的矛盾，为高功率密度电力电子变换器提供了新的热管理思路。

English Abstract

Enhanced insulation and superior thermal characteristics are crucial in advanced packaging for medium voltage (MV) silicon carbide (SiC) power modules. Nonetheless, the reduction in thermal resistance typically compromises insulation level due to the decreased number of insulation layers. In this paper, the forced fluorinated liquid cooling is proposed, whereby fluorinated liquid (3M FC-40) is dir...

SunView 深度解读

该技术对阳光电源的下一代高压、高功率密度产品具有重要参考价值。随着PowerTitan等大型储能系统及集中式光伏逆变器向更高电压等级（如1500V/2000V）演进，功率模块的散热与绝缘瓶颈日益突出。强制氟化液冷技术可显著提升SiC模块的功率密度，减小系统体积。建议研发团队关注该技术在大型储能PCS及高压光伏逆变器中的应用潜力，重点评估氟化液的长期可靠性、密封工艺及成本效益，以提升阳光电源在极端工况下的系统热管理能力。