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采用芯片-陶瓷散热封装的SiC功率模块EMI抑制方法
EMI Mitigation for SiC Power Module With Chip-on-Ceramic Heatsink Packaging
Zhaobo Zhang · Wenzhi Zhou · Xibo Yuan · Elaheh Arjmand 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本信函提出采用陶瓷散热片上芯片封装方式，以在封装层面降低共模（CM）噪声，同时改善碳化硅（SiC）功率模块的热性能。该封装方式将碳化硅金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）直接连接到金属化氮化铝（AlN）陶瓷散热片上，减少了开关节点与地之间的共模电容耦合，从而降低了共模噪声。搭建了一个400至200V的直流 - 直流降压转换器，以验证该封装方式在抑制共模噪声方面的有效性。实验结果表明，共模电流有所降低，与传统无基板模块相比，陶瓷散热片上芯片功率模块在5至20MHz频谱范围内的共...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项芯片直接封装于陶瓷散热器的SiC功率模块技术具有重要的战略价值。该技术通过减少开关节点与地之间的共模电容耦合，在5-20 MHz频段实现了超过5 dB的共模噪声抑制，这对我们的光伏逆变器和储能变流器产品具有直接应用意义。 在光伏逆变器领域，随着SiC器件的广泛应用，高...
一种用于抑制SiC基调速驱动器电机端子过电压的主动dv/dt滤波器
An Active dv/dt Filter to Combat Motor Terminal Overvoltage in SiC-Based Adjustable Speed Drives
Wenzhi Zhou · Xibo Yuan · Zhaobo Zhang · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年6月
在基于碳化硅（SiC）的调速驱动系统中，快速开关电压脉冲会使电力电缆表现得像传输线一样，导致电机端子处出现严重的过电压。本文提出一种有源 $dv/dt$ 滤波器，用于缓解基于碳化硅的电机驱动系统中因反射波现象引起的电机端子过电压问题。该有源 $dv/dt$ 滤波器由一个 T 型逆变器和一个电感 - 电容（LC）无源滤波器组成，其中 T 型逆变器产生准三电平（Q3L）脉冲宽度调制（PWM）电压，以主动调节供给调速驱动系统的电压的 $dv/dt$。本文对有源 $dv/dt$ 滤波器的运行机制进行了数...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的主动dv/dt滤波技术对我们在SiC功率器件应用领域具有重要参考价值。随着公司在光伏逆变器和储能变流器产品中广泛采用碳化硅器件以提升效率和功率密度，快速开关带来的电机端过电压问题同样困扰着我们的变频驱动类产品线。 该技术方案通过T型逆变器与LC滤波器的组合，主...
少即是多：用于SiC功率模块的非TIM风冷陶瓷封装以扩展热性能与机械可靠性边界
Less Is More: Non-TIM Air-Cooled Ceramic Packaging for SiC Power Modules to Extend Thermal Performance and Mechanical Reliability Boundaries
Zhaobo Zhang · Xibo Yuan · Wenzhi Zhou · Mudan Chen 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2024年12月
功率模块封装仍然是阻碍碳化硅（SiC）器件在变流器中实现高功率密度和最佳可靠性的制约因素之一。本文提出了一种无热界面材料（TIM）的风冷功率模块架构，即芯片直接贴装在散热器上（chip - on - heatsink），以提高热性能和结构可靠性。芯片直接贴装在散热器上的封装方式无需热界面材料，即可将导电铜走线与氮化铝（AlN）陶瓷散热器结合在一起。这种无热界面材料的封装设计简化了制造工艺，因为芯片与散热器之间的层叠结构较少，从而省去了一些步骤，如在基板上粘贴底部铜层和组装散热器。本文制作了两种1...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项无导热界面材料（Non-TIM）的芯片直接散热封装技术对我们的核心产品线具有重要战略意义。在光伏逆变器和储能变流器领域，SiC功率器件的可靠性和散热性能直接决定了系统的功率密度和长期稳定性，而这正是我们追求高效率、小型化产品的关键瓶颈。 该技术的核心价值体现在三个维度...