基于GaN-HEMT的DC-DC变换器电热建模实验验证

On the Experimental Verification of Electrothermal Modeling of GaN-HEMT-Based DC–DC Converters

作者	Jhonattan G. Berger · Christian A. Rojas · Alan H. Wilson-Veas · Rodrigo A. Bugueño · Alejandro Peralta · Sebastián Salinas · Jorge Marín · Hector Young · Leonardo Callegaro
期刊	IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期	2025年4月
技术分类	功率器件技术
技术标签	GaN器件 DC-DC变换器可靠性分析热仿真功率模块
相关度评分	★★★★ 4.0 / 5.0
关键词	GaN-HEMT DC-DC变换器电热建模结温可靠性电力电子实验验证

语言:

中文摘要

电力变换器的可靠性与半导体器件的结温变化密切相关。本文提出了一种针对氮化镓（GaN）基DC-DC变换器的电热模型，并通过GaN基两电平Buck变换器进行了实验验证，旨在提升功率器件热建模的准确性，为电力电子系统的可靠性设计提供支撑。

English Abstract

The reliability of power converters is intricately tied to the variations in the junction temperature of semiconductor devices. Therefore, possessing accurate models of these components is of paramount importance. This research introduces an electrothermal model focusing on Gallium Nitride (GaN) based dc–dc converters. The experimental evaluation leverages a GaN-based two-level buck converter (TLB...

SunView 深度解读

随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型储能系统（如PowerStack）中对高功率密度和高效率的需求日益增长，GaN器件的应用成为提升产品竞争力的关键。该电热建模方法能有效预测GaN器件在复杂工况下的结温，对于优化逆变器和DC-DC模块的散热设计、提升系统长期运行可靠性具有重要指导意义。建议研发团队将此模型集成至iSolarCloud的数字孪生平台中，实现对关键功率器件运行状态的实时监测与寿命预测，从而优化运维策略。