IGBT多物理场建模技术与应用研究概述

IGBT作为电能变换的核心器件,在电力电子中的地位不言而喻。然而IGBT内部复杂的多物理场交互及不同的应用场景使人们难以对其行为特性以及机理进行精确描述。多物理场仿真从场的角度刻画IGBT在运行过程中的内部规律,为解决上述问题提供了有效手段。文中总结前人研究成果,梳理当下IGBT的多物理场建模技术以多物理场分析在IGBT中的应用现状,归纳所存在的问题和难点,并分析未来该技术在IGBT中继续应用发展的趋势,如模型的降阶、非线性求解、电磁热力全耦合、多尺度协调、数字孪生等技术。可以预见,随着宽禁带半导体材料的应用,多物理场建模技术将进一步在机理揭示、封装优化、状态监测和失效分析等领域发挥重要作用。