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功率器件技术 IGBT 功率模块 可靠性分析 ★ 4.0

基于拖尾电流动力学物理描述的串联FS-IGBT电压不平衡建模与分析

Modeling and Analysis of Voltage Imbalance in Series-Connected FS-IGBTs Based on Physical Description of Tail-Current Dynamics

作者 Xianzhe Bao · Chushan Li · Yunfei Xu · Guoliang Zhao · Wuhua Li · Weijiang Chen · Xiangning He
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 预计 2026年6月
技术分类 功率器件技术
技术标签 IGBT 功率模块 可靠性分析
相关度评分 ★★★★ 4.0 / 5.0
关键词 串联IGBT 电压不平衡 拖尾电流 载流子输运 复合 电力电子 物理建模
语言:

中文摘要

串联IGBT在关断过程中因拖尾电流差异产生二次电压不平衡。现有模型往往简化了载流子传输与复合等物理过程,导致对拖尾电流描述不准。本文提出了一种基于物理描述的建模方法,旨在更准确地表征电压不平衡现象,为高压功率器件的串联应用提供理论支撑。

English Abstract

The series-connected insulated gate bipolar transistors (IGBTs) always endure a secondary voltage imbalance introduced by the difference of tail current. The state-of-the-art models often oversimplify or neglect key physical processes, such as carrier transport and recombination, leading to inaccurate descriptions of the tail current and complicating the characterization of secondary voltage imbal...
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SunView 深度解读

该研究对于阳光电源在高压集中式光伏逆变器及大型储能系统(如PowerTitan系列)中的功率模块设计具有重要参考价值。在超高压应用场景下,IGBT串联技术是提升系统电压等级的关键,而电压不平衡直接影响器件的可靠性与寿命。通过深入理解拖尾电流的物理机制,研发团队可以优化驱动电路设计及均压控制策略,从而提升大功率变流器在极端工况下的运行稳定性,降低器件失效风险,进一步增强阳光电源在大型地面电站及电网侧储能领域的竞争优势。