代晓鹏，雷 飞，张天昊

（1.湖南大学 汽车车身先进设计制造国家重点实验室，湖南 长沙 410082；2.湖南大学 机械与运载工程学院，湖南 长沙 410082）

0 引言

电动汽车工作环境较为苛刻，对逆变器IGBT 模块的可靠性要求高，而芯片工作温度是影响IGBT 模块可靠性的关键因素之一。Lu Jiazhen 等[1]根据最小热阻原理，提出了一种平行热流结构的矩形热管散热器用于冷却IGBT 模块；并通过参数研究，分析了进气温度、风量和热负荷对散热器性能的影响。Anjan Sarkar 等[2]研究了在高频脉冲下，采用板翅式散热器的三相逆变器内部的IGBT 和二极管组件环境温度和散热器材料比热值对芯片温度达到稳态的时间的影响。Xia Guanghui 等[3]设计了U 型和L 型两种新型热管与翅片相结合的散热器，通过对比，发现L 型散热的散热能力较强，并对风扇的位置进行了优化，进一步降低了芯片的温度。张健[4]主要研究了多芯片模块散热影响因素的热优化方法，并对高功率密度电力电子器件强迫风冷散热结构进行了优化，提高了多芯片模块的可靠性。Ren Guofeng 等[5]基于有限元仿真和硬件在环的方式分析了控制器印刷电路板（PCB）最高温度的多种影响因素，结果表明，增加内层数和铜覆盖率、选择高导热的PCB 基板材料、优化芯片放置位置这些方法都可以用以降低芯片最高工作温度。

综上可知，对控制器中逆变器IGBT 模块的可靠性研究主要集中在散热器的结构设计和优化上，而对IGBT 模块的热损耗研究较少。本文从热损耗和散热两个方面考虑：首先，对比d轴电流为0(id=0)[6]和最大转矩电流比（MTPA）[7]两种控制方式下的IGBT 模块热损耗，分析其优劣性；……