面向高功率密度电能变换器的功率半导体模块研究综述
作者:
作者单位:

海军工程大学 电磁能技术全国重点实验室, 湖北 武汉 430030

作者简介:

罗毅飞(1980—),男,湖北武汉人,研究员,博士,博士生导师,E-mail:yfluo16@163.com

通讯作者:

中图分类号:

TN305

基金项目:

国家部委基金资助项目(2020-JCJQ-ZD-105)


Review of power semiconductor modules for high power density power converters
Author:
Affiliation:

National Key Laboratory of Electromagnetic Energy, Naval University of Engineering, Wuhan 430030 , China

Fund Project:

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    摘要:

    功率半导体模块是电能变换器的核心能量转换单元,其合理的设计可以有效提升电能变换器的功率密度。针对现有研究缺乏系统总结的问题,依次从材料、芯片、封装、栅极驱动四个层面较为系统地总结了提升变换器功率密度的方法,分别是:使用宽禁带材料、改进芯片结构、采用先进封装和改进驱动设计。总结了不同方法提升变换器功率密度的原理,并对基于功率半导体模块设计提升变换器功率密度的现有研究进行分类对比;梳理出现有研究的主要挑战,并对未来的发展趋势进行展望。

    Abstract:

    Power semiconductor modules are the core energy conversion units in power converters. By optimizing their design, the power density can be significantly enhanced. However, current design methods lack systematic summaries. To address this, a systematic summary across four levels(material, chip, packaging and drive) was presented. This included utilizing wide bandgap materials, enhancing chip structure, adopting advanced packaging and improving gate drive design. The underlying principles behind these methods for increasing power density were summarized, and classified and compared the existing research on improving the power density of converters based on power semiconductor module design. The primary challenges in current research were combed, and the future development trend was forecasted.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

罗毅飞, 李子聪, 史泽南, 等. 面向高功率密度电能变换器的功率半导体模块研究综述[J]. 国防科技大学学报, 2025, 47(6): 208-223.

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  • 收稿日期:2023-11-08
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  • 在线发布日期: 2025-12-02
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