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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
John Reichl · Jose M. Ortiz-Rodriguez · Allen Hefner · Jih-Sheng Lai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年6月
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。
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...
基于多尺度电热仿真的混合开关软开关逆变器设计优化
Design Optimization of Hybrid-Switch Soft-Switching Inverters Using Multiscale Electrothermal Simulation
John Reichl · Jih-Sheng Lai · Allen Hefner · Jose M. Ortiz-Rodriguez 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
本文提出了一种多尺度电热仿真方法，用于优化混合开关软开关逆变器的设计。该方法利用基于电气、结构和材料属性参数化的动态电热组件模型库，通过调整单个器件面积、缓冲电容和门极驱动时序，旨在最小化软开关逆变器模块的总损耗。
解读: 该研究聚焦于逆变器损耗优化与多物理场仿真，对阳光电源的核心业务具有极高价值。首先，在组串式和集中式光伏逆变器中，通过混合开关技术（如Si/SiC混用）与软开关拓扑的结合，可显著提升功率密度并降低散热成本；其次，该多尺度电热仿真方法可直接应用于PowerTitan等储能变流器（PCS）的功率模块设计，...