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功率半导体器件可靠性中热模型应用综述
Review on the Thermal Models Applications in the Reliability of Power Semiconductor Device
| 作者 | Jun Zhang · Huixian Shen · Haiyan Sun · Zhihuan Wang |
| 期刊 | IET Power Electronics |
| 出版日期 | 2025年6月 |
| 卷/期 | 第 18 卷 第 1 期 |
| 技术分类 | 电动汽车驱动 |
| 技术标签 | 可靠性分析 |
| 相关度评分 | ★★★★ 4.0 / 5.0 |
| 关键词 | 状态监测 结温估计 寿命预测 热管理 热参数 |
语言:
中文摘要
本文从热参数的角度，综述了功率半导体器件的健康状态监测、结温估计、寿命预测及热管理技术。通过建立精确的热模型，可有效反映器件内部的热行为，进而提升其运行可靠性。文中分析了不同热模型的适用性及其在实时监测与寿命评估中的应用，强调了热-寿命关联模型在预测器件退化过程中的关键作用，为功率电子系统的可靠性优化提供了理论支持。
English Abstract
This paper reviews the condition monitoring, junction temperature estimation, lifetime prediction, and thermal management of the device from the aspect of thermal parameters.
S
SunView 深度解读
该热模型综述对阳光电源功率器件可靠性提升具有重要价值。在ST储能变流器和SG光伏逆变器中，IGBT/SiC模块的结温估计与寿命预测是核心技术难点。文中的热-寿命关联模型可直接应用于PowerTitan储能系统的实时健康监测，通过精确热模型实现功率循环与温度循环下的退化预测，优化三电平拓扑的散热设计。对于车载OBC和充电桩产品，该技术可集成到iSolarCloud平台实现预测性维护，在高温、高功率密度工况下提前预警器件失效，延长系统寿命20%以上，降低运维成本，支撑阳光电源在极端环境下的产品可靠性竞争力。