双面散热功率模块的低电感多端集成电容

摘要：

双面散热功率模块能有效提升逆变器的功率密度,成为车用电机控制器的发展趋势.为了匹配双面散热功率模块的超低寄生电感,急需高性能的低电感集成电容.然而,现有集成电容存在构-效机理不明、基础模型缺失和设计方法匮乏等问题,成为限制双面散热功率模块性能的关键技术瓶颈.该文结合功率器件的开关工作机制,基于场-路映射分析方法,采用有限元仿真工具,揭示集成电容的磁场分布和电流路径规律,建立集成电容的寄生电感模型,理论模型和仿真结果之间的误差小于16％.为了降低集成电容的寄生电感,衍生了六种集成电容的设计结构,揭示端子布局与寄生电感之间的构-效规律,提出多端集成电容的概念,寄生电感约为32 nH,可以降低47％的寄生电感和21％的电压过冲.对标商业化集成电容产品,实验结果验证了所提多端集成电容在开关损耗、关断电压、能量密度等性能方面的技术优势.该文的研究,为低电感集成电容提供了新的模型方法,为高功率密度车用电机控制器提供了新的研究思路.

关键词：双面散热功率模块、低寄生电感、多端集成电容、端子优化布局

所属期刊栏目：38

分类号：TM464(变压器、变流器及电抗器)

资助基金：国家自然科学基金;重庆市研究生科研创新训练项目

在线出版日期：2023-05-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共16页

页码：2100-2115