部分预冷功率器件

降低结温 15 °C

在混合式直流断路器稳态时预先冷却功率半导体结温，从而提升开关的暂态通流能力。

张翔宇 · Zhan, Liangtao · 齐磊

IEEE Transactions on Power Electronics 2023

参数信息

电压等级

4.5 kV

温降

15 °C

电流性能提升

10 %

技术优势

结温直降 15 °C

通过热电制冷在稳态时预先冷却器件及其周围区域，为暂态电流冲击预留更大的温度裕量。

电流能力提升约 10%

预冷带来的温度降低直接转化为更高的暂态通流能力，使开关在不改变器件本体的前提下承受更大电流。

低成本集成方案

预冷单元与 4.5 kV 开关模块集成，无需外置庞大冷却系统，占用空间和成本均可控。

应用场景

• 混合式直流断路器：直接替换断路器中的功率开关，提升其暂态通流能力而无需增加器件并联数量。
• 电力电子器件热管理：在稳态时主动降低器件结温，为暂态功率冲击提供热裕度，实现高效热管理。
• 直流输电：提升直流输电系统中关键开关器件的电流能力，增强系统可靠性和可用性。
• 功率半导体模块：提供集成预冷单元的功率模块，无需改变半导体器件本身即可提升性能。