車載塑封半橋功率模塊設(shè)計(jì)與研究

中圖分類號(hào)：U463.61 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI：10.20104/j.cnki.1674-6546.20240398

Designand Research ofa Vehicle-MountedPlastic-Encapsulated HalfBridgePower Module

YaoHaocheng，Wei Yingying，Zhu Zhanshan，Li Min （Global Ramp;D Center， China FAW Corporation Limited， Changchun 130013）

【Abstract]To enhance the performance and reliabilityof power modules，the paper addreses inherent electro-thermalmechanical multi-physicscoupling characteristics.Utilizing FiniteElementAnalysis （FEA），comprehensivemulti-physics simulationsareconductedemployingANSYSsoftware tols，including Q3DExtractor，F(xiàn)uent，MaxwellandTwinBuilder.The simulationresultsdemonstratethatparasiticinductanceandthermalresistancesignificantlyimpacttheswitching characteristicsandthermal management performanceofthepower modules.Athorough system-levelevaluationis performed through thermal simulation，parasiticparameterextraction，and Double-Pulse Testing （DPT）simulations.Furthermore，the simulationaccuracyissignificantlyimprovedbyimplementinganiterativeverificationprocesswhereexperimental measurementsareusedtorecalibratethesimulation models.Thisrefined methodology providesavaluable reference for the subsequent optimization of power module design.

Key words： SiC Power Module，Multiphysics Coupled Simulation，Current Sharing Characteristics

【引用格式】咬皓程，魏穎穎，朱占山，等.車載塑封半橋功率模塊設(shè)計(jì)與研究[J].汽車工程師，2025（7）：1-9.YAOHC，WEIYY，ZHUZS，etal.Design andResearch ofa Vehicle-MountedPlastic-Encapsulated Half-Bridge Power Module[J]. Automotive Engineer， 2025（7）： 1-9.

1前言

與傳統(tǒng)硅（Si）材料相比，碳化硅（SiC）具有更高的擊穿電壓、更低的損耗和更高的熱導(dǎo)率，這些特性使SiC功率模塊在高電壓、高開關(guān)頻率、高功率密度需求的乘用車領(lǐng)域具有較好的應(yīng)用前景。功率模塊性能的主要影響因素有寄生參數(shù)、電熱特性，以及動(dòng)態(tài)和靜態(tài)均流特性。本文圍繞車規(guī)級(jí)功率模塊的電熱特性對(duì)其性能和可靠性的影響進(jìn)行分析，通過仿真計(jì)算相關(guān)電熱參數(shù)，利用試驗(yàn)對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，并通過試驗(yàn)與多物理場(chǎng)耦合仿真相結(jié)合，剖析影響功率模塊性能的主要因素。

2寄生參數(shù)對(duì)功率模塊的影響

2.1 理論分析

相比于Si功率模塊，SiC功率模塊具有高速開

關(guān)特性，該特性受寄生電感和寄生電容的影響尤為顯著，在設(shè)計(jì)SiC功率模塊時(shí)，需要優(yōu)化寄生參數(shù)，以確保器件的性能和可靠性。

2.1.1 柵極寄生電感的影響

柵極回路寄生電感 L_G 影響柵極電壓 U_GS ，當(dāng)柵極電流變化率 di_c/dt 較大時(shí)，根據(jù)電感的電壓-電流關(guān)系，有：

式中： V 為電壓。

柵極回路的電壓尖峰 ΔU_GS 為：

若電壓尖峰超過SiC金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管（Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor，MOSFET）柵極氧化層的承受能力，可能會(huì)導(dǎo)致器件損壞2

2.1.2 漏極寄生電感的影響

在開關(guān)過程中，漏極電流的變化會(huì)在漏極寄生電感 L_p 上產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，導(dǎo)致電壓尖峰2。在開關(guān)關(guān)斷時(shí)，漏極電流的快速下降會(huì)在漏極寄生電感上產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)，形成漏源極電壓尖峰：

式中： di_D/dt 為漏極電流變化率。

2.1.3 源極寄生電感的影響

源極寄生電感會(huì)導(dǎo)致開關(guān)過程中的振蕩和過沖。在關(guān)斷過程中，電流和電壓的振蕩會(huì)導(dǎo)致額外的損耗，可能對(duì)器件造成熱應(yīng)力?？赏ㄟ^調(diào)整柵極電阻 R_G 限制過沖電壓，但會(huì)延長(zhǎng)開關(guān)時(shí)間并增加開關(guān)損耗3。過沖電壓 ΔU_off 可表示為：

式中： U_TH 為閾值電壓， I_L 為漏極電流， g_fs 為跨導(dǎo)， C_GD 為柵漏電容， ?_Ls 為源極電感。

為降低源極寄生電感對(duì)SiC功率模塊開關(guān)特性的影響，可通過優(yōu)化電路設(shè)計(jì)和模塊結(jié)構(gòu)減小寄生電感，并通過縮短開關(guān)時(shí)間、優(yōu)化控制方式減少開關(guān)損耗4。例如，通過在柵極驅(qū)動(dòng)電路中引人額外的電容和電阻，可控制電壓上升速率，從而減少開關(guān)損耗，同時(shí)限制過沖電壓，該方法可在保持較低開關(guān)損耗的同時(shí)允許較高的電壓上升速率，從而優(yōu)化SiC功率模塊的性能。

2.2 仿真分析

對(duì)功率模塊寄生電感進(jìn)行仿真分析前，需進(jìn)行模型簡(jiǎn)化與前處理，以解決模型存在較多微小曲面和圓角的問題，簡(jiǎn)化方法通常需根據(jù)分析需求和模型復(fù)雜程度決定。

在模型簡(jiǎn)化時(shí)，通常針對(duì)特征尺度和孔徑進(jìn)行簡(jiǎn)化，在仿真中意義不大的結(jié)構(gòu)通常也可簡(jiǎn)化處理，以減少網(wǎng)格數(shù)量，提高仿真效率。本文利用SpaceClaim完成簡(jiǎn)化。

將簡(jiǎn)化模型導(dǎo)入ANSYSQ3D中進(jìn)行寄生參數(shù)抽取，按照“建立結(jié)構(gòu)模型-設(shè)定材料-網(wǎng)格剖分-添加激勵(lì)-仿真求解\"的步驟完成仿真設(shè)置，結(jié)果如表1所示。

由表1可知，在給定工況下，功率模塊的寄生電感為 4.9242nH ，對(duì)于SiC塑封半橋功率模塊，寄生電感較小，滿足性能要求。

2.3 試驗(yàn)驗(yàn)證

使用自建平臺(tái)對(duì)SiC功率模塊封裝雜散電感進(jìn)行測(cè)試，如圖1所示。將待測(cè)模塊串聯(lián)接人雙脈沖半橋測(cè)試回路中，保持上管關(guān)斷，下管給定雙脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)。使用差分電壓探頭連接測(cè)試回路的特定兩點(diǎn)，使用電流探頭測(cè)試流經(jīng)下管的集電極電流[5]。

記錄開通瞬態(tài)和關(guān)斷瞬態(tài)的電壓和電流波形，可獲得由雜散電感引起的電壓降 ΔU_cE

根據(jù)式（1）可得：

式中 ：L 為功率模塊電感， di/dt 為電流變化率。

功率模塊的電感測(cè)試結(jié)果如表2、圖2所示，其中，V_GS 為MOSFET的柵源電壓， V_cc 為回路兩端總電壓。

將測(cè)試結(jié)果代入式（5）計(jì)算可得，電感為5.02nH ，在模塊電感參考值范圍內(nèi)，測(cè)試數(shù)據(jù)可靠。計(jì)算可得功率模塊寄生參數(shù)仿真結(jié)果誤差為 1.9% 仿真結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果一致性較高，仿真模型可用于后續(xù)分析。

3均流特性對(duì)功率模塊的影響

3.1 理論分析

均流特性對(duì)SiC功率模塊性能的影響較為顯著，尤其是在并聯(lián)使用多個(gè)模塊時(shí)。均流特性決定了各模塊均勻分擔(dān)負(fù)載電流的能力，若負(fù)載電流分擔(dān)不均，可能導(dǎo)致某些模塊承受的電流應(yīng)力過大，從而提高熱應(yīng)力、縮短使用壽命，同時(shí)可能引發(fā)系統(tǒng)保護(hù)，影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性

并聯(lián)MOSFET之間的瞬態(tài)電流不平衡是模塊均流特性的重要影響因素，主要由共源雜散電感和電壓電位差導(dǎo)致：

V_GS1-V_GS2=（V_G1-V_S1）-（V_G2-V_S2）≈V_S2S1

≈g_fsV_s2s1

則高、低側(cè)并聯(lián)的2個(gè)MOSFET的瞬態(tài)電流分布也可表示為：

式中： i_M 為流過MOSFET的電流； i_ML1?i_ML2 分別為流過低側(cè)并聯(lián)的第1個(gè)和第2個(gè)MOSFET的電流； V_G1，V_G2 分別為第1個(gè)和第2個(gè)MOSFET的柵極電壓； V_s1，V_s2 分別為第1個(gè)和第2個(gè)MOSFET的源極電壓; V_GS1 、V_cs2 分別為并聯(lián)的2個(gè)MOSFET的柵源電壓； V_th 為MOSFET的閥值電壓，當(dāng)柵源電壓超過 V_th 時(shí)，MOSFET導(dǎo)通； V_s2s1 為2個(gè)MOSFET之間的源極電壓差； L_sL2 為低側(cè)MOSFET的共源雜散電感; i_MH1?i_MH2 分別為高、低側(cè)并聯(lián)MOSFET的瞬態(tài)電流； L_SH1 為高側(cè)MOSFET的共源雜散電感； i_sH1 為流過高側(cè)MOSFET的電流。

由式（6＼～式（10）可知，造成功率模塊電流不平衡的因素有共源雜散電感不匹配和施加于失配的共源雜散電感上的 di/dt 。

綜上，在不施加di/dt的情況下，共源雜散電感不會(huì)導(dǎo)致暫態(tài)電流不平衡。在高側(cè)開關(guān)中，并聯(lián)器件間的瞬態(tài)電流不平衡更小8。功率模塊的均流特性不僅與雜散電感失配有關(guān)，還與電路拓?fù)溥B接和內(nèi)部覆銅陶瓷基板（DirectBondedCopper，DBC）的布局密切相關(guān)。

3.2 仿真分析

功率模塊均流特性仿真的前處理注意事項(xiàng)與寄生參數(shù)和電熱仿真要求一致。在完成前處理后，根據(jù)電路拓?fù)鋵⒐β誓K分別簡(jiǎn)化為功率回路和控制回路，在2個(gè)回路中，對(duì)其他不通過電流的銅排和端子進(jìn)行抑制處理，確保各部分有且僅有1個(gè)電流回路。檢查電路回路及結(jié)構(gòu)完整性后即可進(jìn)行均流特性仿真。

在ANSYSQ3D中創(chuàng)建2個(gè)項(xiàng)目，導(dǎo)入功率回路和控制回路的簡(jiǎn)化數(shù)模，分別進(jìn)行電流匯（Sink）、源（Source）設(shè)置，整體電流流入、流出量設(shè)置需相等，完成電流工況搭建。

其次，需進(jìn)行電路拓?fù)浯罱ㄅc特征化建模，針對(duì)功率模塊芯片設(shè)計(jì)布局，結(jié)合數(shù)據(jù)手冊(cè)，利用數(shù)字孿生構(gòu)建器（TwinBuilder）完成模塊電路拓?fù)浯罱?，同時(shí)需結(jié)合芯片數(shù)據(jù)手冊(cè)完成MOSFET特征化建模擬合，確保模塊擬合精度滿足設(shè)計(jì)需求。搭建的電路拓?fù)浜吞卣骰?shù)設(shè)置情況如圖3、圖4所示。

完成拓?fù)潆娐反罱ê蛥?shù)化建模后，參考雙脈沖測(cè)試臺(tái)架設(shè)置，在柵源間施加對(duì)應(yīng)的脈沖信號(hào)進(jìn)行仿真分析。利用軟件內(nèi)置電流表、電壓表監(jiān)測(cè)觀測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)，生成仿真結(jié)果，并與測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析。

設(shè)置工作電壓為 400V ，分別在工作電流為500A，800A，1200A 的工況下開展仿真，記錄所選功率模塊內(nèi)部各芯片上流經(jīng)的電流，芯片的布局情況與不同工況下通過的電流如圖5、圖6所示。

由不同工況下的仿真結(jié)果可知，各芯片的電流隨驅(qū)動(dòng)電壓變化而變化，仿真結(jié)果符合實(shí)際規(guī)律。

3.3 試驗(yàn)驗(yàn)證

使用自建測(cè)試平臺(tái)對(duì)本文的SiC功率模塊均流特性進(jìn)行雙脈沖測(cè)試分析。雙脈沖測(cè)試電路通常包括1個(gè)電感負(fù)載和電源，以模擬實(shí)際電路條件，電感用于模擬轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)中的電路條件。連接?xùn)艠O驅(qū)動(dòng)電路，確保MOSFET的柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)正確，如圖7所示。

雙脈沖試驗(yàn)原理如圖8a所示，其中 V_dc 為直流電壓源，表示輸入的直流電壓， Q₁，Q₂ 為2個(gè)MOSFET，L 為電感。具體操作如下：觸發(fā)SiC功率模塊的柵極，使其開啟；在第1個(gè)脈沖期間建立電感中的電流；關(guān)閉第1個(gè)脈沖，保持電感中的負(fù)載電流盡可能接近恒定值，此時(shí)，電流通過電感和高側(cè)二極管流動(dòng)；觸發(fā)第2個(gè)脈沖，以測(cè)量開通和關(guān)斷過程中的參數(shù)，可通過測(cè)量漏源電壓 V_DS 和漏極電流 I_p 的波形計(jì)算器件開通和關(guān)斷過程中的能量損耗。

根據(jù)雙脈沖原理建立仿真拓?fù)?，由于所選用模塊為塑封8并SiC功率模塊，最終電路拓?fù)淙鐖D8b所示。參照仿真工況設(shè)定，設(shè)置工作電壓為 400V 在工作電流分別為 500A，800A，1200A 的3種工況下進(jìn)行試驗(yàn)。

500A工況下電流仿真與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比如圖9、圖10所示，其中， A₁～A₃ 為試驗(yàn)中通過3組芯片通道的電流。在第2個(gè)脈沖開始和結(jié)束時(shí)，仿真與試驗(yàn)結(jié)果整體變化趨勢(shì)相同，在脈沖開始時(shí)，存在上管二極管反向恢復(fù)的電流尖峰，尖峰值為 76.80A 。脈沖結(jié)束時(shí)，測(cè)得電流為 62.23A ，仿真結(jié)果平均值為62.67A，仿真結(jié)果與實(shí)測(cè)值接近。

800A 工況下電流仿真與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比如圖11、圖12所示。在脈沖開始時(shí)，上管二極管反向恢復(fù)的試驗(yàn)結(jié)果中電流尖峰波動(dòng)較大，最高尖峰為118.6A，趨于穩(wěn)定后為 76.2A 。脈沖結(jié)束時(shí)，試驗(yàn)測(cè)得電流為 100.5A ，仿真結(jié)果平均值為101.3A，仿真結(jié)果與實(shí)測(cè)值接近。

1200A 工況下電流仿真與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比如圖13、圖14所示。在脈沖開始時(shí)，試驗(yàn)測(cè)得最高電流尖峰為 150.00A ，趨于穩(wěn)定后為 97.79A 。脈沖結(jié)束時(shí)，試驗(yàn)測(cè)得電流為 150.42A ，仿真結(jié)果平均值為149.34A，仿真結(jié)果與測(cè)試結(jié)果接近。

通過對(duì)比3種工況下的仿真測(cè)試數(shù)據(jù)，計(jì)算相對(duì)精度，如表3所示。

由表3可知，在不同工況下，脈沖結(jié)束時(shí)的電流仿真誤差很小，均不超過 0.80% 。在工作電流為500A 的工況下，脈沖開始時(shí)利用仿真軟件模擬二極管反向恢復(fù)引起的電流過沖尖峰結(jié)果與測(cè)試值相同。在工作電流分別為 800A，1200A 的工況下，脈沖開始時(shí)電流尖峰仿真結(jié)果誤差較大，原因可能為測(cè)試設(shè)備精度、溫度效應(yīng)以及實(shí)際器件參數(shù)存在一定的變異性。

整體來看，針對(duì)SiC功率模塊均流特性的仿真結(jié)果誤差非常小，可用于均流特性分析。

4電熱特性對(duì)功率模塊的影響

進(jìn)行SiC功率模塊性能分析時(shí)，其電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)對(duì)模塊影響顯著，高工作溫度和高功率密度給芯片并聯(lián)和結(jié)溫預(yù)測(cè)帶來了較大困難。設(shè)計(jì)過程中常需通過仿真與測(cè)試結(jié)合來搭建熱模型對(duì)功率模塊結(jié)溫進(jìn)行預(yù)測(cè)，以改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、提高模塊整體效率。

4.1 理論分析

4.1.1 功率損耗和熱阻的影響

功率器件的功率損耗會(huì)導(dǎo)致器件溫度升高，功率損耗 P_loss 為：

P_loss=I_DV_DS

式中： V_DS 為漏源電壓。

熱阻 R_th 用于描述器件從結(jié)到環(huán)境的熱流阻力，可影響器件的溫升]，可通過以下公式計(jì)算：

ΔT=R_thP_loss

式中： ΔT 為結(jié)溫與環(huán)境溫度之差。

綜上，功率器件的功率損耗和熱阻均會(huì)影響器件的溫升，進(jìn)而影響功率模塊的性能、可靠性和壽命。

4.1.2 溫度沖擊對(duì)壽命的影響

功率循環(huán)和熱循環(huán)對(duì)SiC功率模塊的壽命影響顯著。根據(jù)英飛凌的技術(shù)文檔，功率模塊的功率循環(huán)和熱循環(huán)壽命 N_cycle 估算公式為：

式中： i 為測(cè)試條件或工況組合序號(hào)， n 為測(cè)試條件數(shù)量， N_{cycle，i} 為測(cè)試條件 i 對(duì)應(yīng)的功率循環(huán)次數(shù)[2]。

式（13）表明，不同負(fù)載條件下各周期對(duì)總壽命的消耗遵循線性累積損傷假說，即總損傷由各子循環(huán)的壽命倒數(shù)之和決定。

損傷率的計(jì)算公式為：

式中： N_cycle 為在結(jié)溫變化為 ΔT_j 條件下的循環(huán)次數(shù)，N_PC，cycle 為在結(jié)溫變化為 ΔT_j 條件下壽命函數(shù)中對(duì)應(yīng)的壽命次數(shù)， ΔT_jmax 為結(jié)溫變化的最大值。

4.1.3 散熱器種類及材料特性的影響

散熱器種類和結(jié)構(gòu)對(duì)模塊電熱特性有較大影響，不同散熱結(jié)構(gòu)的熱交換能力不同，通常計(jì)算如下：

Q=h?A?ΔT

式中： Q 為散熱量， A 為接觸面積， h 為對(duì)流傳熱系數(shù)。

式（15）說明了散熱器對(duì)器件的冷卻效果影響的原因。SiC芯片及焊料、塑封料等材料的特性會(huì)影響電熱器件性能，封裝工藝（如焊層厚度、空洞率及鍵合參數(shù)）也會(huì)影響模塊的電熱特性[13]

4.2 仿真分析

對(duì)功率模塊進(jìn)行電熱仿真分析，主要采用Fluent、Maxwell模塊。其前處理過程總體原則與電感和均流分析一致。需注意，在熱仿真中需進(jìn)行流場(chǎng)分析，故需針對(duì)功率模塊構(gòu)造對(duì)應(yīng)的水道結(jié)構(gòu)，對(duì)于熱流仿真，模塊結(jié)構(gòu)中的圓/倒角、非發(fā)熱結(jié)構(gòu)均不是主要關(guān)注對(duì)象，可簡(jiǎn)化處理。針對(duì)鍵合線，由于其結(jié)構(gòu)小且曲度較大，在熱仿真中不起作用，如發(fā)生干涉或需要降低仿真工程量，可簡(jiǎn)化處理[14]

完成仿真前處理后，利用Maxwell和Fluent/Icepak組件進(jìn)行電熱仿真分析。首先將模型導(dǎo)入DesignModeler完成流體域抽取，將功率模塊導(dǎo)人Maxwell，針對(duì)實(shí)際工況進(jìn)行電流的輸人、輸出賦值，計(jì)算獲得電流通過時(shí)模塊覆層銅自身產(chǎn)生的損耗。之后將含水道結(jié)構(gòu)的模塊導(dǎo)人Fluent，將Maxwell與其進(jìn)行耦合傳遞數(shù)據(jù)，在Fluent中對(duì)功率模塊的各芯片進(jìn)行損耗加載，并設(shè)置相應(yīng)的流量以及出、入口等邊界條件，完成電熱仿真分析，最終輸出的電熱耦合仿真結(jié)果如圖15、圖16所示。

由仿真結(jié)果可知，在穩(wěn)態(tài)求解情況下，當(dāng)功率模塊的冷卻水流量為 8L/min 時(shí)，芯片最高結(jié)溫為153.78^°C ，最低為 ，結(jié)溫差約為 30°C 。芯片溫度沿水流方向（由入水口至出水口）逐漸降低，模塊整體溫度分布符合實(shí)際規(guī)律。

4.3 試驗(yàn)驗(yàn)證

功率模塊電熱特性測(cè)試選用WCMS800B75A44SiC功率模塊，將其置于逆變器中，連接好電路板，模擬工作狀態(tài)，并搭建熱成像儀觀測(cè)功率模塊的實(shí)時(shí)溫度，試驗(yàn)臺(tái)架如圖17所示。

SiC功率模塊的黑模塊試驗(yàn)用于測(cè)試其性能和可靠性，在試驗(yàn)中通過施加電負(fù)載將模塊加熱到熱穩(wěn)態(tài)，捕獲芯片的電熱參數(shù)變化，通過負(fù)溫度系數(shù)（NegativeTemperatureCoefficient，NTC）熱敏電阻獲得結(jié)溫變化情況[15]。

熱阻抗 R_u 為物體兩端溫度差與熱源功率的比值：

式中： P 為功率模塊內(nèi)部功率損耗。

熱阻抗用于可衡量模塊的散熱性能，在測(cè)量過程中，可通過穩(wěn)/瞬態(tài)、紅外熱像法、數(shù)值模擬法進(jìn)行分析。在工作電壓為 440V 、工作電流為650A 、電機(jī)轉(zhuǎn)速為 1000r/min 的工況下開展試驗(yàn)，試驗(yàn)中紅外熱像、黑模塊試驗(yàn)溫升曲線如圖18、圖19所示。

由熱成像結(jié)果可知，功率模塊芯片最高結(jié)溫為146.10^°C ，入水口處的芯片（左側(cè)）結(jié)溫略高于出水口處的芯片（右側(cè)）結(jié)溫。黑模塊仿真測(cè)試獲得的最高結(jié)溫為 144.92^°C ，電熱性能仿真誤差僅為0.81% ，一定程度上可代替試驗(yàn)進(jìn)行定性分析。

若實(shí)測(cè)結(jié)果與仿真結(jié)果誤差較大，原因可能為功率模塊的封裝材料、傳感器位置存在差異等。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文分析了SiC功率模塊性能的影響因素，包括寄生參數(shù)、均流特性、電熱特性等，分別討論了不同性能參數(shù)對(duì)功率模塊性能的影響，采用有限元分析軟件進(jìn)行仿真分析，并設(shè)計(jì)相關(guān)試驗(yàn)，通過熱仿真、寄生參數(shù)仿真、雙脈沖仿真等系統(tǒng)級(jí)仿真對(duì)功率模塊仿真結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。結(jié)果表明：在一定工況下，均流特性和寄生參數(shù)指標(biāo)的仿真結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果差距很??；電熱仿真分析的精度可通過對(duì)SiC芯片以及焊料、塑封料等材料特性數(shù)值的校準(zhǔn)以及仿真方法的選擇將結(jié)溫誤差優(yōu)化到 5^°C 內(nèi)。利用功率模塊多物理場(chǎng)耦合仿真對(duì)模塊設(shè)計(jì)進(jìn)行正向優(yōu)化，可提升模塊性能驗(yàn)證效率，大幅降低產(chǎn)品開發(fā)周期和成本，實(shí)現(xiàn)功率模塊的性能驗(yàn)證與分析。此外，本文闡述了柵極、源極、漏極寄生電感對(duì)功率模塊的影響，說明了影響功率模塊均流特性原因，并對(duì)功率損耗和熱阻對(duì)模塊熱特性的影響進(jìn)行了研究。

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