一种用于功率模块热分布特性研究的精确模型

应用有限元法,对一个IGBT功率模块的三维热分布进行了仿真研究,提出了通过ANSYS仿真建立热模型的基本方法,进而探讨了功率模块上各芯片之间的热耦合关系,提出了考虑热耦合效应在内的功率模块热模型的统一结构,基于对瞬态热阻抗曲线的拟合,获得了热模型的相关参数,从而建立了热耦合模型.该模型可方便地应用于电路仿真软件如PSPICE中,仿真结果与有限元计算结果一致,并与实际测量值相符.     

结温在线控制系统的IGBT功率模块热耦合模型

应用有限元法，对IGBT功率模块的三维热分布进行了仿真研究，得到了器件的稳态热阻及瞬态热阻抗。研究了功率模块各芯片之间的相互热影响，提出了热耦合效应热模型的统一结构，基于对瞬态热阻抗曲线的拟合，得到热模型的相关参数，从而建立了热耦合效应热模型。以一个降压变换器为例，阐述了结温在线控制系统的工作原理，并将热模型应用于该系统中，计算结果与测量结果非常一致。     

国家自然科学基金2000年半导体学科申请概况分析

介绍国家自然科学基金 2 0 0 0年半导体学科基金申请与资助概况及近期走向 ,并附 2 0 0 0年半导体学科批准资助的面上及重点项目 ,供有关科学家参考。     

与众不同的SKM系列IGBT功率模块

德国西门康公司生产的ＳＫＭ系列ＩＧＢＴ功率模块，不必使用ＲＣＤ吸收电路，并联时能自动均流，开关损耗不随温度正比地产加，ＳＯＡ曲线为矩形，并具有不必负压关断、短路电流自动抑制、正温度特性且没有寿命刹手特点。本文分析了ＳＫＭ系列ＩＧＢＴ功率模块的特点，并与其它型号ＩＧＢＴ进行了比较。     

考虑热耦合的全桥功率模块功率循环方法

实际应用中,功率模块桥臂之间的热耦合非常普遍,提出了考虑热耦合的全桥功率模块功率循环方法,但电流路径很难与实际工况下的电流路径保持一致。通过时序电参数法,分析了有、无热耦合条件下功率循环试验中功率模块结温的分布特点。分析了电流路径对考虑热耦合的功率循环试验的影响,并进行了有、无热耦合条件下的功率循环试验。结果显示,考虑热耦合的功率循环试验应考虑电流路径差异造成的影响,热耦合对功率循环寿命有影响。通过有限元仿真,探究了热耦合和电流路径影响功率模块结温分布的机理,确定了考虑热耦合的功率循环方法。     

一款高性能IGBT智能功率模块

基于自主开发的600 V/30 A IGBT芯片研制了一款高性能智能功率模块(IPM)。该IPM采用引线框架、印制电路板(PCB)和直接覆铜(DBC)结构技术方案,对焊接和注塑封装工艺进行了优化,并对模块的热性能进行了计算。与三菱公司IPM在常温快速启停、高温空载快速启停、温升方面进行了对比试验分析。测试结果表明,采用自主开发IGBT芯片的IPM完全满足应用需求。该IPM在常温快速启停试验运行50 min后进行保护,保护时间比三菱公司IPM略长;在高温空载快速启停和温升方面,该IPM与三菱公司IPM无明显差异;在高温空载快速启停试验中,稳态下该IPM驱动器最高温度为105℃;温升试验中,采用该IPM驱动电机,电机温升为56℃。     

一种新型智能功率模块（IPM）

介绍一种新型智能功率模块的功能、工艺及应用。该功率模块将多块IGBT芯片与其栅极驱动电路、短路保护、过流（OC）保护、过温（0T）保护、欠压（UV）锁定电路等集成封装于一体,具有供电简单、开关速度高、死区时间小、驱动效率高的特点。在技术方面,对IGBT芯片、续流二极管芯片（FWD）、控制驱动电路及封装结构等方面采取了多种优化处理措施,从而使其具有很高的性能价格比。     

赛米控新一代模块功率更高

近日,赛米控推出新一代智能IGBT功率模块——SKiiP 4。相比于采用非烧结工艺的模块,其使用寿命更长,可用于温度更高的应用中。该SKiiP 4功率组件是目前市场上最强大的智能功率模块。     

精确预计SiBJT微波功率器件峰值结温的方法

三维全热程热电一体地模拟了 Si BJT微波功率器件 .热场计算包括从芯片的有源区经芯片 -粘接层 -基片 -粘接层 -底座直到固定于 70℃的安装台面的整个散热过程 .在处理热电正反馈时把有源区的 6 0个基本单元 (子胞 )当成 6 0个并联子胞晶体管进行建模 ,子胞模型包括子胞晶体管本身、基区横向扩展电阻、发射区横向扩展电阻 .热电一体分析除了涉及 Vbe随温度变化外 ,还有子胞发射极有效面积随子胞发射极电流上升而下降的效应 (以下称面积效应 ) .与对有源区各点直接进行分析相比 ,子胞建模不仅大大简化了计算 ,而且摸拟结果与器件结构、版图结构、工艺参     

多天线互耦FEKO仿真的功率分配方法

以八木天线为例说明多天线系统中天线间的互耦问题,并给出了软件仿真此问题的解决思路和实际效果。通过两个偶极子天线的仿真说明了固定功率激励问题的功率分配仿真的实现方法,对考虑互耦影响下多天线系统的功率分配问题的软件仿真有积极的参考意义。     

IsSpice仿真软件在电力电子技术中的应用

本文简要介绍了IsSpice仿真软件的特点、功能和作用，叙述了IsSpice仿真技术在电力电子技术教学中的应用，并对电力电子技术中三相半被整流电路进行了仿真和分析。该软件方便、简单，调节容易，可视性好，可提高学生对学习电力电子的兴趣，加深对该课程的理解。     

IGBT模块焊料老化状态监测方法及热网络模型优化

焊料老化是绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块内部传热能力退化和结温估计偏离的主要诱因。利用壳温与焊料老化程度间的对应规律构建了两者的量化关系,提出了焊料老化状态监测方法。采用与功率损耗无关的参数对恶化Cauer热网络(CTN)有效传热面积进行表征,提出了焊料裂纹诱导的结温低估补偿机制;考虑温度相关的异质材料导热系数及比热容参量,抑制了温升引起的材料传热特性退化影响。在此基础上,通过对传统CTN模型的优化,克服了传热路径无法自适应配置问题。仿真结果表明,所提方法可有效减小传热退化对模型计算结果的影响,实现对IGBT模块热行为动态变化的精确模拟,且结温估计结果相较传统CTN模型的更为精确。     

“功率变换器的计算机仿真”课程教学实践

＂功率变换器计算机仿真＂课程,不仅具有理论与实验教学的辅助作用,而且为毕业设计等综合应用及创新研究打下坚实的基础。开设本课程的目的在于使学生在理解计算机建模原理的基础上,掌握常用的仿真操作和分析方法,为综合应用系统的分析、设计及创新研究奠定基础。本文给出了实现上述目标的详细内容设置,并在教学实践中采取教师与学生同步操作的方式,取得了良好的教学效果。     

厚膜集成电路DC/DC电源热模拟及优化设计

针对厚膜DC/DC电源的散热问题,基于实测结果,利用有限元法建立了其三维有限元模型,并模拟出实际工作条件下的温度场分布.分析了电源模块中发热元件的温升及相互的热耦合情况,研究了外壳与基板材料的选择对功率器件温度的影响.分析结果表明,选用导热系数大的外壳和基板材料都有利于降低芯片温度,基板的最佳厚度介于0.6～1.0 mm之间.     

基于有限元仿真的IGBT混合模块的可靠性分析

集成化与微型化是当今电子信息产业发展的特点,其中电子元件的结温与热应力是影响其可靠性的重要因素。硅基IGBT和SiC基续流二极管组成的混合模块广泛应用于城市轨道交通等领域,其可靠性直接影响轨道交通车辆的运行性能。本文建立IGBT混合模块的仿真模型,随着各层材料厚度、焊料空洞大小和位置的变化,计算分析IGBT混合模块的温度与应变变化规律,对模块封装结构进行优化设计。将高热导率石墨烯应用在IGBT混合模块中,仿真分析应用位置不同对模块可靠性的影响,从而进一步优化混合模块的封装结构。通过仿真计算,优化后的IGBT混合模块可将最高结温降低近3℃,最大热应力下降超过30 MPa。     

基于DLL和PLECS的电力电子仿真实验教学

针对电力电子仿真中算法灵活性高和软件自带算法模块较为分散的特点,提出基于C语言的动态链接库和PLECS进行辅助教学的新方法。该方案中基于C语言的控制算法可快速移植到实验平台,促进了理论分析、仿真和实验三种学习手段的融合,对提高学生的自主和创新性学习能力有较大帮助。