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摘要: 光储微网中光储单元接口变换器的输出功率及散热条件变化下,现有的IGBT结温计算方法难以评估其对IGBT模块热扩散角的影响,导致结温计算精度受限,为系统热管理带来巨大挑战。为解决上述问题,本文提出一种考虑三维横向热传导的光储微网系统接口变换器IGBT结温计算方法。首先,在光储微网系统下,考虑多芯片间热耦合,建立功率器件物理热模型;然后,通过所建物理模型,进一步提出一种考虑三维横向热传导的结温计算方法,建立考虑三维横向热传导的热网络模型,有效提升了当前状态热参数及功率模块热扩散角的计算精度;最后,在散热柱型(PinFin)散热器结构下,利用有限元分析验证所提模型的精确性。仿真结果表明:与多种结温计算方法相比,本文所提方法在稳态、功率突变工况下结温计算误差均最小,分别约为3.11%,3.65%,较不考虑热扩散角(α=0)计算方法精度分别提升11.53%,61.93%;不同散热条件下,本文所提方法同样结温精度最高,误差最小。
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