R. Manikandan · R. Raja Singh · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年5月

功率半导体模块通常包含多个芯片，以满足电动汽车和工业应用对电流和电压额定值的要求。绝缘栅双极型晶体管（IGBT）模块底板上的焊点疲劳是功率转换器中的一种重要失效模式。这些失效在涉及常规驾驶、再生制动和加速的电动汽车应用中尤为突出。本研究引入了一种新方法，通过关注外壳的温度差异来评估IGBT模块在底板焊点疲劳过程中的健康状况。本文提出了一种精确的电热模型，可有效确定IGBT模块的结温。所设计的电热模型通过考虑器件级和模块级热参数的影响，精确估算了结温。在ANSYS和PLECS环境中，为IGBT模块...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对三电平NPC拓扑中IGBT模块的非侵入式状态监测技术具有重要的应用价值。尽管该研究聚焦于电动汽车领域，但其核心技术完全适用于我们的光伏逆变器和储能变流器产品线。 IGBT模块的底板焊层疲劳是功率变换器的主要失效模式，这一问题在光伏和储能系统中同样突出。光伏逆变器面...

Ti Chen · Takeshi Tokuyama · Yohan Ko · Hiroyuki Tatsumi 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月

本研究介绍了一种全油冷轮毂驱动系统的开发与评估。设计了一种新型油冷却液——流体B，该冷却液具有高闪点、低粘度的特点，并且即使经过大量老化测试，仍具备出色的绝缘性能。研究探索了分子结构对流体性能的影响，揭示了使用窄馏分基础油和长主链分子结构的优势。此外，本研究还利用汉森溶解度参数加深了对不同油类溶胀行为的理解。最后，提出并评估了一种六合一直接油冷汽车功率模块，与传统水冷功率模块相比，其热阻显著降低，达到了26.3平方毫米·开尔文/瓦。研究结果表明，通过仔细研究材料兼容性并进行适当的热管理，直接油冷...

解读: 该双面直喷油冷技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。研究中的高绝缘油冷介质和双面散热结构可直接应用于车载OBC充电机和电机驱动控制器的功率模块热管理，有效降低SiC/IGBT器件结温波动，提升功率密度。该方案对PowerTitan储能系统的液冷PCS模块设计也有借鉴意义，特别是在高温、高负...

Pujan Adhikari · Mona Ghassemi · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年12月

功率模块封装的未来取决于碳化硅（SiC）、氮化铝（AlN）和金刚石等（超）宽带隙[（U）WBG]材料的发展。然而，突破这些材料的应用界限在绝缘系统方面面临重大挑战，绝缘系统必须承受相关的严苛参数。这些挑战带来的后果包括高电场、空间电荷积累、电树枝化和局部放电（PD），所有这些都可能导致功率模块故障。本文深入探讨了（U）WBG功率模块绝缘材料面临的这些挑战，以及近期旨在缓解三相点（TPs）电场应力和解决局部放电问题的研究。文章首先探讨了三相点的高电场问题，接着研究了在高频、高温等实际运行条件下，封...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于超宽禁带功率模块封装绝缘技术的综述具有重要战略意义。随着公司在光伏逆变器和储能系统领域持续推进高功率密度、高效率产品开发，SiC等宽禁带半导体器件的应用已成为核心技术方向。然而，论文揭示的绝缘系统挑战——高电场应力、空间电荷积累、电树枝和局部放电问题——正是制约我们...