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作者：张毅豪;田博文;李毅;赵斌;孙鹏;蔡雨萌;赵志斌;
单位：华北电力大学电气与电子工程学院;新能源电力系统全国重点实验室(华北电力大学);国网北京市电力公司电力科学研究院;
摘要：为解决多芯片并联配置中电路布局不对称导致的动态电流分配失衡及结温分布不均衡问题，对6.5 kV SiC MOSFET功率模块的布局进行了优化。提出了一种基于汇流点位置、数量协同优化的动态电流均衡布局，构建了该布局模式下多芯片并联系统的动态电流分布模型，并通过理论推导分析了并联芯片的电流分布特性。揭示了热耦合效应影响并联芯片结温分布的作用机制，引入响应面法(RSM)优化，提出了一种电热分布均衡的最优多芯片并联布局，且通过仿真验证了该方案的可行性。仿真结果显示，优化后各芯片的结温差降至2.88℃,较优化前降低了约63.6%。搭建了双脉冲电路测试平台，对该布局方案的电热分布特性进行实验验证。实验结果表明，该布局下芯片开通与关断时的最大不均衡电流分别为2.48 A和4.90 A,且最大结温差较优化前降低了30.1%,进一步证实了该最优布局方法在改善多芯片并联模块电热分布特性方面的显著效果。
关键词：SiC MOSFET;;功率模块;;动态电流均衡特性;;结温均衡特性;;响应面法(RSM)优化
基金资助：省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室(河北工业大学)开放课题基金(EERIKF2022003)
