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SiC MOSFET多芯片并联功率模块热网络模型的快速修正方法
Fast Correction Method for Thermal Network Models of Multi-Chip Parallel Power Modules
Qian Luo · Yi Li · Bin Zhao · Peng Sun 等7人 · IET Power Electronics · 2025年5月 · Vol.18
本文提出了一种考虑热扩散与热耦合效应的SiC MOSFET多芯片并联热网络模型快速修正方法。该方法能够高效准确地评估功率模块内并联芯片的结温,显著提升热网络模型的预测精度,为功率模块的热设计与散热性能优化提供有力指导。
解读: 该SiC MOSFET多芯片并联热网络快速修正方法对阳光电源功率模块设计具有重要价值。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中,多芯片并联SiC模块广泛应用于提升功率密度,但热耦合效应导致的芯片温度不均衡直接影响系统可靠性。该方法可精准预测各芯片结温分布,优化PowerTitan大型储能系统的散热...
基于金刚石散热器封装的热-力分析与优化以提升GaN HEMT性能
Thermal-Mechanical Analysis and Optimization of Diamond Heat Sink Packaging for Enhancing GaN HEMT Performance
Peng Pan · Zujun Peng · Ke Li · Wei Wang · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年9月
本研究分析了以金刚石为散热基板的功率芯片封装结构的热-力特性,显著提升了GaN HEMT的性能。通过优化纳米银焊膏焊接工艺,实现了芯片与金刚石散热体间的可靠集成,有效增强了热点区域的散热能力。理论模拟表明,相较于传统MoCu散热器,金刚石散热器具有更优的散热性能和更低的热应力。实验结果表明,在27.3 W功耗下,结到壳的热阻降低53.4%,芯片表面最高温度下降45.3%,直流输出电流提升9.2%,且功率循环寿命超过33万次无失效,验证了金刚石散热封装在提升高功率器件热电性能与可靠性方面的有效性。
解读: 该金刚石散热封装技术对阳光电源功率器件热管理具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中,GaN HEMT器件的高功率密度应用面临严峻散热挑战。研究展示的金刚石散热方案可使结壳热阻降低53.4%、芯片温度下降45.3%,直接提升器件电流输出能力9.2%,这对提高PowerTitan储...
集成热管屏蔽的隔离型DC-DC变换器高频变压器设计:电磁-热协同优化
Heat-Pipe-Integrated Shielding for High-Frequency Transformers in Isolated DC-DC Converters: An Electromagnetic-Thermal Holistic Design
Gaojia Zhu · Hongxue Lu · Tao Liu · Baoshan Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月
高频变压器(HFT)是隔离式直流 - 直流转换器中的关键组件。在高频变压器的构建过程中,最小化漏磁通以减轻电磁干扰(EMI)至关重要。然而,为此目的常用的外部磁屏蔽可能会阻碍冷却气流。因此,找到具有最佳热性能的有效屏蔽解决方案至关重要。本研究提出了一种屏蔽设置:采用热管作为电磁屏蔽条的笼式结构,其外表面涂覆硅钢片,利用磁电感效应提高屏蔽效能。在运行过程中,外部气流可以自由穿过热管之间的空间。此外,热管卓越的传热能力确保了热量从蒸发器高效传递到冷凝器。安装在冷凝器上的散热片有助于有效散热。为了平衡...
解读: 该热管集成屏蔽技术对阳光电源的高频隔离型DC-DC产品具有重要应用价值。可直接应用于ST系列储能变流器的DC/DC级、SG系列组串逆变器的高频变压器模块以及车载OBC充电机等产品线。通过热管与屏蔽的一体化设计,既解决了高频变压器的EMI问题,又提升了散热性能,有助于提高产品功率密度。这种电磁-热协同...
环保型气体绝缘变压器中使用C4F7N/氦气混合气体的可行性研究:介电强度与散热性能
Feasibility Study of Using C4F7N/Helium in Eco-Friendly Gas-Insulated Transformer: Dielectric Strength and Heat Dissipation Performance
Han Yang · Han Li · Chengwu Jin · Shizhuo Hu 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年7月
本文提出一种具有良好传热性能的环保型气体绝缘混合物——七氟异丁腈(C4F7N)/氦气,用于气体绝缘变压器(GITs)。通过交流击穿和耐压试验评估其介电强度,通过短路温升试验评价其散热性能。结果表明,C4F7N/氦气在不同比例下具有协同增强的介电性能,其中40% C4F7N/60%氦气的介电强度超过现有GIT中使用的SF6。该混合气体在环保型GIT中运行稳定,绕组平均温升降低20%以上。基于对流散热模型修正的温升计算方法误差控制在±3°C内。研究表明,该混合气体可直接替代SF6,无需调整电压等级或...
解读: 该C4F7N/氦气混合气体绝缘技术对阳光电源大型储能系统具有重要应用价值。在PowerTitan等MW级储能系统中,隔离变压器是关键部件,该混合气体可替代SF6实现环保升级,同时绕组温升降低20%以上,显著提升功率密度和可靠性。对于ST系列储能变流器的输入/输出变压器,该技术可在不改变电压等级和绝缘...