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基于热扩散时间功率模块热疲劳状态监测
Condition Monitoring of Thermal Fatigue of Power Module Based on Thermal Diffusion Time
| 作者 | Ruiting Ke · Jianfeng Tao · Chengliang Liu |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2025年7月 |
| 技术分类 | 可靠性与测试 |
| 技术标签 | 功率模块 可靠性分析 热仿真 故障诊断 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 热疲劳 功率模块 状态监测 热扩散时间 老化指标 热传播 Cattaneo 模型 |
语言:
中文摘要
本文提出了一种基于热扩散时间的热疲劳老化指标。研究分析了热传播时间和热扩散时间,前者基于Cattaneo模型并引入热弛豫时间,后者衡量显著温度变化所需时间。该方法为功率模块的健康状态监测提供了新的理论依据。
English Abstract
This letter proposes an aging indicator for thermal fatigue based on thermal diffusion time. Initially, two types of times are analyzed: first, thermal propagation time—the time required for heat to propagate; second, thermal diffusion time—the time required for a noticeable temperature change. The former is derived from the Cattaneo model, incorporating thermal relaxation time, while the latter i...
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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。热疲劳是导致模块失效的主要原因。该研究提出的基于热扩散时间的老化监测方法,无需额外传感器,可直接集成于iSolarCloud智能运维平台,实现对逆变器及PCS功率模块的在线健康状态评估。建议研发团队将其引入下一代功率模块驱动保护电路,通过实时监测热特性变化,实现故障预警与预防性维护,从而显著提升产品在极端工况下的可靠性与使用寿命。