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基于超快非线性模型降阶法的功率器件电路级电热仿真
Circuit-Based Electrothermal Simulation of Power Devices by an Ultrafast Nonlinear MOR Approach
| 作者 | Lorenzo Codecasa · Vincenzo dAlessandro · Alessandro Magnani · Andrea Irace |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2016年8月 |
| 技术分类 | 功率器件技术 |
| 技术标签 | 功率模块 可靠性分析 多物理场耦合 热仿真 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 电热仿真 功率器件 模型降阶 非线性动态 有限元模型 热网络 自热效应 |
语言:
中文摘要
本文提出了一种高效的电路级方法,用于功率器件及系统的非线性动态电热仿真。该策略通过一种新型模型降阶(MOR)方法,从有限元模型中提取非线性紧凑热网络,其计算时间比传统方法缩短了几个数量级,有效解决了功率器件在剧烈自热效应下的仿真难题。
English Abstract
This paper presents an efficient circuit-based approach for the nonlinear dynamic electrothermal simulation of power devices and systems subject to radical self-heating. The strategy relies on the synthesis of a nonlinear compact thermal network extracted from a finite-element model by a novel model-order reduction method requiring a computational time orders of magnitude lower than conventional t...
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SunView 深度解读
该技术对阳光电源的核心产品线(如PowerTitan储能系统、组串式及集中式逆变器)具有极高的应用价值。在功率密度不断提升的趋势下,IGBT/SiC模块的电热耦合效应是影响系统可靠性的关键。该超快非线性MOR方法可集成至研发流程中,实现对功率模块在极端工况下的实时热应力评估,显著缩短研发周期。建议将其应用于iSolarCloud平台的数字孪生模型构建,通过更精准的电热仿真预测器件寿命,提升储能PCS及逆变器在复杂环境下的运维可靠性与故障诊断精度。