多芯片并联压接式IGBT热–力不均对电流分布的影响分析及建模

作者：邓真宇; 陈民铀; 赖伟^*; 李辉; 王晓; 罗丹; 夏宏鉴

来源：中国电机工程学报, 2020, 40(23): 7699-7710.

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.200963

• 压接式IGBT
• 电流分布
• 温度分布
• 多芯片器件
• 电热耦合计算

压接式IGBT作为换流阀的关键部件被广泛用于柔性直流输电,其可靠性直接影响电力装备和输电系统的安全稳定运行。针对器件寄生参数、多场耦合和制造工艺等因素产生的内部参数分布不均,进而影响器件可靠性的问题,文中提出利用单芯片压接式器件并联等效的方法来探究不同加载条件下多芯片器件内部压力、温度不均对电流分布的影响规律,并建立多芯片压接式IGBT器件电流分布计算模型。在详细分析温度、压力对器件内部电流分布影响机制的基础上,建立多芯片并联器件模拟平台,研究温度、压力分布不均程度对电流分布的影响。根据结温热敏参数的线性关系及压力对接触电阻的影响,建立多芯片并联压接式IGBT器件的电流分布计算模型,并通过试验和3300V/1500A器件多物理场耦合仿真模型验证电流分布计算模型有效性,为压接式IGBT的结构及封装优化、状态监测和寿命预测提供理论和技术支撑。

• 单位
  输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室; 重庆大学