基于SiC MOSFET电力变换器热韧性提升方法的全面综述

《Chinese Journal of Electrical Engineering》：Improving Thermal Resilience of SiC Power Converters: From Device Design, Packaging to Temperature Monitoring and Active Thermal Management

　　摘要：可再生能源系统、人工智能数据中心和电动汽车的快速增长正推动电力电子变换器面临日益严苛的运行条件。特别是，构网型变换器的大规模应用可能在电网故障和瞬态条件下承受严重的过电流应力。这些运行场景会导致基于碳化硅（SiC）的电力变换器结温显著升高和退化加速，使热韧性成为一项关键的设计考量。本文从功率器件设计、封装、结温估算以及（主动）热管理等方面，对提升基于SiC MOSFET变换器热韧性的现有方法进行了全面综述。我们为电力变换器热能力增强领域的现有可行技术提供了全景式概览，并展示了该领域的多学科协作努力。最后，本文指出了迈向高热韧性SiC电力变换器所面临的技术挑战、研究空白和未来发展趋势。