封装|曾正：SiC功率器件的封装测试与系统集成( 四 ) 封装|器件|曾正|测试|功率|系统

以直流固态变压器为例，本章介绍SiC 分立器件的应用。首先，介绍直流固态变压器的技术需求和工作原理。然后，以焊料层疲劳寿命模型为基础，分析SiC 分立器件的寿命模型。基于双有源桥电路的工作原理，建立直流固态变压器的损耗模型，以及分立SiC 器件的热耦合模型。最后，基于配电网的年负荷曲线，评估直流固态变压器的寿命。

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▲ 3kW的DAB样机
▋ 第12章 SiC 功率模块在车用电机控制器中的应用
以车用电机控制器为例，本章介绍SiC 功率模块的应用。首先，围绕峰值功率和功率密度，介绍车用电机控制器的技术现状和发展趋势。针对水冷和风冷系统，介绍车用电机控制器的热管理方法。以典型车用电机控制器为例，分析其内部结构，以及体积、重量分布规律。然后，针对EconoPack 封装的SiC 功率模块，分析SiC 芯片的损耗分布，采用多物理场仿真方法，揭示模块内部的电-热-力分布规律，并给出功率模块的改进封装设计。此外，结合电力电子常用的电容器，以纹波电流和纹波电压为对象，阐述母线电容的设计方法。围绕电机控制器的热设计，探讨散热器的设计方法。最后，利用样机的实验结果，验证模型和方法的有效性。

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▲ 电动汽车的关键部件
围绕SiC功率器件的基础研究和前沿应用，本书系统介绍了SiC功率器件的研究现状与发展趋势，分析了器件的电-热性能表征方法，阐述了器件的并联、串联、级联等扩容技术，介绍了器件的封装结构与封装工艺，给出了器件的多物理场模型和仿真方法，提出了器件的封装设计方法，总结了器件的封装失效机理，揭示了器件的并联电流分配规律，提出了器件的精确稳定测试方法，针对固态变压器、新能源汽车等新兴应用，构建了SiC功率器件的系统集成方法。

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曾正，重庆大学电气工程学院副教授，博士生导师。长期从事电力电子技术方面的研究，研究领域包括新型功率半导体器件封装集成与应用、新能源并网变流器运行控制与稳定等。主持国家自然科学基金1项、国家重点研发计划子课题2项，主持完成其他各类科技项目8项，出版专著2部，发表论文120余篇（包括SCI论文30余篇、ESI高被引论文1篇、F5000顶尖论文1篇），论文被引1900余次（H影响因子22），授权发明专利10余项（已转让1项）。
本文摘编自《SiC功率器件的封装测试与系统集成》（曾正著. 北京 : 科学出版社, 2020.9）一书“前言”，以及各章概要，有删减，标题为编者所加。