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多芯片功率模块电热分析的三维热元件模型及实验验证
3-D Thermal Component Model for Electrothermal Analysis of Multichip Power Modules With Experimental Validation
| 作者 | John Reichl · Jose M. Ortiz-Rodriguez · Allen Hefner · Jih-Sheng Lai |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2015年6月 |
| 技术分类 | 功率器件技术 |
| 技术标签 | 功率模块 可靠性分析 热仿真 有限元仿真 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 三维热模型 多芯片功率模块 电热分析 有限差分法 热传导 动态仿真 |
语言:
中文摘要
本文首次提出了一种基于有限差分法的全三维、多层、多芯片热元件模型，用于动态电热仿真。该模型考虑了非对称功率分布，通过求解三维热传导方程，实现了对功率模块结构参数化建模，并经实验验证了其在电热耦合分析中的准确性。
English Abstract
This paper presents for the first time a full three-dimensional (3-D), multilayer, and multichip thermal component model, based on finite differences, with asymmetrical power distributions for dynamic electrothermal simulation. Finite difference methods (FDMs) are used to solve the heat conduction equation in three dimensions. The thermal component model is parameterized in terms of structural and...
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SunView 深度解读
该研究对于阳光电源的核心产品线（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器）至关重要。随着功率密度不断提升，IGBT/SiC模块的热管理成为系统可靠性的瓶颈。该三维热元件模型能够更精准地模拟多芯片在复杂工况下的瞬态温度分布，有助于优化逆变器及PCS的散热结构设计，提升功率模块的过载能力与寿命预测精度。建议研发团队将其集成至iSolarCloud的数字孪生平台或产品设计仿真流程中，以缩短高功率密度产品的研发周期，并降低现场运行的故障率。