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基于芯片级串联SiC MOSFET的2.4 kV半桥功率模块设计
Design of a 2.4 kV Half-Bridge Power Module With Chip-Level Series-Connected SiC MOSFETs
| 作者 | Tobias Nieckula Ubostad · Yoganandam Vivekanandham Pushpalatha · Frank Mauseth · Dimosthenis Peftitsis |
| 期刊 | IET Power Electronics |
| 出版日期 | 2025年5月 |
| 卷/期 | 第 18 卷 第 1 期 |
| 技术分类 | 储能系统技术 |
| 技术标签 | 储能系统 SiC器件 功率模块 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 模块 碳化硅 金属氧化物半导体场效应晶体管芯片 组装过程 串联连接 |
语言:
中文摘要
本文介绍了一种由两个芯片级串联连接的碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管（SiC MOSFET）构成的功率模块封装工艺。通过优化芯片布局、互连结构及封装材料，实现了高压条件下良好的电压均衡与热管理性能。该模块无需外部均压电阻即可在2.4 kV工作电压下稳定运行，显著提升了功率密度与开关速度。实验验证了其在高温、高频工况下的可靠性，适用于高效率、高功率密度的电力电子系统。
English Abstract
The assembly process of a module consisting of two series-connected silicon carbide metal-oxide–semiconductor field effect transistor chips.
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SunView 深度解读
该芯片级串联SiC MOSFET功率模块技术对阳光电源高压产品线具有重要应用价值。2.4kV耐压等级可直接应用于ST系列储能变流器和1500V光伏逆变器系统，无需外部均压电阻的设计简化了功率模块外围电路，提升系统可靠性。芯片级串联方案实现的高功率密度与快速开关特性，可优化PowerTitan储能系统的体积与效率指标。该封装工艺在热管理与电压均衡方面的创新，为阳光电源自主功率模块设计提供参考，特别适用于三电平拓扑中的高压桥臂开关，有助于推动1500V+系统向更高电压等级演进，降低系统成本并提升转换效率。