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期刊信息/Journal information
电源学报
中国电源学会,国家海洋技术中心
电源学报

中国电源学会,国家海洋技术中心

韩家新

双月刊

dianyuan@126.com

022-27686327

300111

天津市南开区咸阳路60号

电源学报/Journal Journal of power supplyCSCD北大核心
查看更多>>《电源学报》是我国电源领域权威性的学术期刊，中国科学引文数据库CSCD统计源刊，2018年入编《中文核心期刊要目总览》（2017年版），全国中文核心期刊，知网、万方和维普三大数据库全文收录和检索。充分发挥学科优势，体现电源领域的研究新趋势和制高点，代表中国电源科技界的最高学术水平。2011年创刊，双月刊，单月月底出刊，中国电源学会主办。自创刊以来，始终坚持“跟踪国内外电源相关新理论、新技术、新成果，促进国内外电源企业技术及产品的交流合作，推动我国电源产业的发展。”的办刊宗旨，报道电源领域相关前沿技术以及应用领域的新理论、新技术和新成果，注重论文的原创性、创新性、专度和深度，促进该电源及相关领域学术、技术和信息交流，推动其理论研究和工程技术的进步，驱动我国电源产业的创新发展。
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    基于3D封装的低感双向开关SiC功率模块研究

    王思媛梁钰茜孙鹏邹铭锐...
    87-92页
    查看更多>>摘要：双向开关在固态断路器、光伏逆变器等领域具有不可替代的作用,而低损耗、高开关频率的双向开关SiC功率模块得到了越来越多的关注.然而,现有双向开关SiC功率模块仍然沿用传统Si功率模块的封装方法,难以适应SiC器件的高速开关优势.针对双向开关SiC功率模块的低感封装需求,提出一种芯片堆叠的3D封装集成方法.给出了3D封装的电路拓扑和几何结构,分析3D封装的换流回路和寄生电感规律,设计3D封装的技术工艺,并研制了双向开关SiC功率模块样机.采用双脉冲测试的实验结果验证了所提3D封装双向开关SiC功率模块的可行性和有效性.

    双向开关SiC功率模块低寄生电感3D封装

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    采用大芯片的高功率密度SiC功率模块设计

    李东润宁圃奇康玉慧范涛...
    93-99页
    查看更多>>摘要：碳化硅SiC(silicon carbide)器件具备耐高压、低损耗和高热导率等优势,对电动汽车行业发展具有重要意义.提出一种利用大芯片封装的SiC MOSFET功率模块设计,并开展实验分析模块的电气性能;搭建仿真对仅有电特性与电特性和温度负反馈结合这2种情况下模块温度进行对比研究.仿真结果表明,在相同工作条件下,采用大芯片封装设计的SiC MOSFET功率模块导通电流能力更强,温度变化更小,电气性能有所提升.

    电动汽车功率密度碳化硅芯片功率模块封装

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    双面散热SiC功率模块温度均匀性和开关特性评估

    廖淑华周锦源李敏雷光寅...
    100-110页
    查看更多>>摘要：碳化硅MOSFET因其材料特性被广泛应用于新能源汽车的高压、高频和高功率密度场合.在考虑双面水冷散热过程,往往忽略芯片布局间距对于散热以及芯片温度均匀性的影响,未考虑芯片温度均匀性对于多芯片并联电流均匀性的影响.针对上述问题,设计一种双面水冷的封装结构,分析不同芯片布局间距对芯片温度均匀性的影响,分析不同结温及不同芯片布局对寄生参数及开关特性的影响,并针对不同芯片布局间距和不同液冷工况,采用大量仿真及响应面对比分析,验证了所提方法的有效性,为SiC功率模块封装对芯片温度均匀性及开关特性的影响提供技术方法指导和定量分析.

    SiC双面水冷模块芯片布局温度均匀性开关特性

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    基于神经网络同步学习的功率模块散热器拓扑优化快速迭代方法

    朱高嘉何函宇李龙女朱建国...
    111-117页
    查看更多>>摘要：随着功率模块集成化程度的提高,其散热结构优化已成为研发中的关键.拓扑优化可通过变换散热器形貌、结构来最大化地提升散热效果,因此受到了广泛关注.但在拓扑优化过程中,每步迭代均需要计算模块与散热器温度分布,占用较庞大的计算资源和计算时间.为加速传统散热器拓扑优化进程,在基于传统固体各向同性材料惩罚SIMP(solid isotropic material with penalization)散热器拓扑优化方法的基础上,提出一种嵌套神经网络NN(neural network)同步学习的快速迭代方法.首先,构建散热器基于编码器-解码器结构的NN预测模型,即基于散热器形貌迭代进化过程实现优化结构的快速预测;其次,将NN模型与散热器SIMP拓扑优化流程相嵌套,利用迭代过程中的中间形貌同步训练NN;最后,针对单芯片、两芯片模块结构,对比所提方法与传统迭代方法的拓扑优化结果,验证了所提NN同步学习方法的准确性和快速性.

    散热器结构优化设计拓扑优化变密度法神经网络同步深度学习

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    功率模块主动热控制技术研究综述

    皇甫宜耿宋少林王晓鹏李凡...
    118-126页
    查看更多>>摘要：功率半导体器件是基于电力电子技术的电能变换、电力驱动等领域的核心,在新能源发电、交通运输以及航空航天等领域有广阔的应用前景,然而其发热原因造成的退化失效和可靠性等问题已成为其进一步发展的瓶颈,亟需探究有效的热管理方法,以提高其可靠性和使用寿命.在介绍功率模块的热管理方法的基础上,重点综述了其主动热管理方法的研究进展.依据控制参量的不同将其分为器件级、系统级和多参量的综合方法,并对各种方法进行了分析比对总结.最后提出了功率器件结温相关技术的发展趋势,进行了展望,以期为其后续研究应用提供参考.

    功率器件可靠性结温控制主动热控制

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    基于导通压降的大容量IGBT模块结温观测与误差分析研究

    肖凯王振严喜林李文骁...
    127-137页
    查看更多>>摘要：压接式绝缘栅双极性晶体管PP-IGBT(press-pack insulated gate bipolar transistor)模块因其优越的电气性能和可靠性,广泛应用于柔性直流换流阀等大功率应用场景.IGBT芯片结温的准确观测对于其运行状态的监测与剩余寿命的评估都非常重要.已有结温观测方法多是针对键合引线式IGBT,未考虑到压接式模块的特性,无法直接应用.首先,针对大容量换流阀中的压接式IGBT,提出了一种实用的模块导通压降与结温标定方法,并对结温在线估计的误差进行了全面分析.然后,基于ABB公司5SNA 3000K452300压接式IGBT模块(4500V,3000A)设计了结温标定方案,包括实验电路、温度标定范围选择、结温控制方式、测量电路及标定实验步骤.最后,基于脉冲测试平台,对所提方法进行了验证.实验结果表明,所提结温标定与观测方案有效,结温观测误差在±5℃以内,且能适用压接式IGBT模块存在差异的情况.

    压接式IGBT结温标定实验热敏电参数导通压降误差分析

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    SiC MOSFET驱动特性及器件国产化后的影响分析

    姚常智张昊东申宏伟王建军...
    138-145,164页
    查看更多>>摘要：碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管SiC MOSFET(silicon carbide metal-oxide-semiconductor field-effect transistor)作为一种新型、广泛应用的开关器件,在实际应用中具有更快的开关速度和更低的器件损耗,可以提高变换器的效率,体现更好的性能.针对SiC MOSFET驱动特性,分析寄生参数对其的影响;搭建双脉冲实验平台,分析栅源电压与SiC MOSFET导通时间的关系;针对现有国产SiC MOSFET存在的不足之处,基于搭建的实验平台及其他电源产品,对SiC MOSFET进行国产化器件替代后导通时间、驱动损耗及负压幅值变化的相关分析.

    碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管寄生参数栅源电压国产化

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    NPC三电平IGBT模块驱动电路设计及动态特性测试

    于浪浪李贺龙殷千辰韩亮亮...
    146-155页
    查看更多>>摘要：二极管中点钳位NPC(neutral point clamped)三电平逆变器具备较低的开关应力、谐波分量和较好的抗干扰能力,促使其成为光伏、储能等新能源领域DC-AC变换器的主要拓扑之一.针对大功率应用场景中普遍采用的NPC三电平IGBT功率半导体模块开展研究,分析NPC三电平功率模块的换流回路,并据此给出对应换流回路的寄生参数精准仿真评估方法.依据换流回路寄生参数最小原则,设计适用于NPC三电平功率半导体模块的动态特性测试电路.根据换流回路以及电路工作原理,设计NPC三电平功率模块的驱动电路,并给出增强驱动电流、防直通及死区时间可调的驱动方案.最后,通过对NPC三电平IGBT模块的动态测试,详细评估了不同工况下功率器件的动态损耗.

    IGBT模块双脉冲测试门极驱动

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    混合工作模态的高功率因数无桥Buck PFC变换器

    陈正格苗舒曼周琛力许建平...
    156-164页
    查看更多>>摘要：AC-DC降压型功率因数校正PFC(power factor correction)变换器广泛应用于低压场合,为解决该类拓扑因输入电流死区导致功率因数PF(power factor)低、输入电流总谐波THDi(total harmonic distortions of input current)高的问题,首先引入Buck-Boost单元以构建1种高PF的混合工作模态降压型无桥PFC变换器,其在正、负半个工频周期分别工作在Buck和Buck-Boost模式.虽然Buck-Boost单元效率低于Buck单元,但所提变换器在负半工频周期运行于Buck-Boost模式,可以避免输入电流死区以提高PF并降低THDi.在正半工频周期运行于Buck模式,变换器仍保留Buck单元的高效率优势.其次,通过分析所提无桥变换器工作模态与PF值来证明变换器的高PF特性.最后,通过仿真实验,验证所提变换器的可行性和理论分析的正确性,并比较所提变换器与传统Buck PFC变换器的性能.

    功率因数校正无桥拓扑混合工作模态Buck模式Buck-Boost模式高功率因数

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    一种具有高容错能力的改进型LLC拓扑及其控制策略

    陈庆华吴克邱荣禄王涵宇...
    165-171页
    查看更多>>摘要：LLC谐振变换器因其功率密度高、效率高和体积小等优点被广泛应用于车载电源中,其可靠的运行能力对行驶安全和乘用体验十分关键.然而,车辆运行的复杂工况和严苛环境对功率器件的冲击巨大,一旦出现开关管故障则谐振变换器无法在保证输出电压不变的同时运行在谐振点附近,系统的效率和输出能力均大幅下降.为使变换器具有故障容错能力,提出一种改进型LLC拓扑及相应控制策略,可在开关发生故障后保证输出电压不受影响且变换器工作在谐振频率附近.此外,针对容错瞬态过程中谐振电容电压尖峰较大的问题,设计一种优化的Burst控制策略对其进行抑制,保证容错过程的平滑,仿真实验结果验证了所提方法的有效性.

    车载变流器LLC谐振变换器故障容错可靠性

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