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基于老化特征参数的功率模块剩余使用寿命预测方法
Remaining Useful Lifetime Prediction Method of Power Modules Based on the Aging Characteristic Parameters
| 作者 | Luhong Xie · Erping Deng · Dianjie Gu · Weijie Wang · Hao Liu · Ying Zhang · Yongzhang Huang |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2025年1月 |
| 技术分类 | 可靠性与测试 |
| 技术标签 | 功率模块 可靠性分析 故障诊断 热仿真 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 功率模块 剩余使用寿命 (RUL) 老化特性 裂纹扩展 可靠性 热管理 |
语言:
中文摘要
本文针对功率模块的老化失效机理，重点研究了键合线脱落及焊料层退化导致的裂纹扩展规律。通过建立裂纹扩展模型，提出了一种基于老化特征参数的剩余使用寿命（RUL）预测方法，旨在提升功率模块的热管理水平及维护策略的有效性，为电力电子系统的长寿命设计提供理论支撑。
English Abstract
Remaining useful lifetime (RUL) prediction of the power module is of great significance for performing thermal management and designing effective maintenance. Since the crack is the root failure mechanism of the aging of power modules, regardless of the bond wire failure or solder layer degradation, the crack propagation process is described first and the general crack propagation law is obtained ...
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SunView 深度解读
功率模块是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）的核心组件。该研究提出的RUL预测方法对于提升阳光电源产品的全生命周期可靠性至关重要。通过将老化特征参数监测集成至iSolarCloud平台，可实现对逆变器及储能PCS功率模块的实时健康状态评估（SOH）与故障预警，从而优化运维策略，降低电站运营成本。建议研发团队将此模型应用于高功率密度产品的热设计与寿命评估中，以提升产品在严苛环境下的长期运行稳定性。