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高功率中压电力电子变压器可靠性建模与分析
Reliability Modeling and Analysis of High-Power Medium-Voltage Power Electronic Transformers
Jun Jiang · Beibei Chen · Qingwei Zhu · Xuefeng Duan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
电力电子变压器（PET）是混合交直流电网中的核心设备。本文针对PET由半导体器件和高频变压器组成的特点，提出了一种可靠性评估方法，旨在为PET的大规模应用提供关键的可靠性保障。
解读: 该研究关注电力电子变压器（PET）的可靠性建模，这对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及大功率光伏逆变器具有重要参考价值。随着阳光电源向中高压并网及直流配电领域拓展，PET技术是实现高效电能转换的核心。建议将文中提出的可靠性评估方法引入到大功率PCS的研发流程中，特别是针对高频变压器与...
电热应力下宽禁带功率半导体模块封装绝缘特性
WBG Power Semiconductor Module Packaging Insulation Characteristics Under Electrothermal Stress
Wei Liu · Jun Jiang · Yue Wang · Junzhe Zhang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月
随着功率密度提升，新一代宽禁带功率半导体模块向更高电压发展，但其封装绝缘可靠性面临高温密闭环境下的绝缘老化挑战。本文构建了包含直接键合铜基板与硅凝胶的简化模块测试模型，通过25°C–175°C温度范围及不同蚀刻间距下的局部放电试验，系统研究温度对绝缘劣化机制的影响。结果表明，局部放电起始电压随温度升高显著下降，且在75°C以上呈上升趋势；放电幅值先增后减。硅凝胶内微小气隙缺陷的热膨胀是影响绝缘性能的关键因素。通过建立比例气隙缺陷模型，仿真分析了电热耦合作用下的电场与空间电荷分布，验证了绝缘缺陷机...
解读: 该研究对阳光电源SiC/GaN宽禁带器件应用具有重要指导意义。ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器在高功率密度设计中广泛采用SiC模块，工作温度可达150°C以上，封装绝缘可靠性直接影响系统寿命。研究揭示的硅凝胶微气隙热膨胀机制为功率模块封装设计提供理论依据，可优化DBC基板蚀刻间距设计和灌封工艺...