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欢迎新成员——华侨大学信息科学与工程学院

2023-4-7 09:05| 发布者: iawbs| 查看: 181| 评论: 0

摘要: 华侨大学信息科学与工程学院设有电子信息工程、通信工程、电子科学与技术、电气工程及其自动化、集成电路设计与集成系统、应用物理学6个本科专业;现有信息与通信工程、光学工程、控制科学与工程3个学术硕士一级学科 ...

华侨大学信息科学与工程学院设有电子信息工程、通信工程、电子科学与技术、电气工程及其自动化、集成电路设计与集成系统、应用物理学6个本科专业;现有信息与通信工程、光学工程、控制科学与工程3个学术硕士一级学科;有新一代电子信息技术、电气工程2个专业硕士学位点。2012年,光学工程、信息与通信工程获评福建省重点学科,光学工程还被评为华侨大学特色学科。2017年,光电信息学科群入选福建省“双一流”建设高原学科。2020年,通信工程专业入选省级一流本科专业建设点,电气工程及其自动化、电子科学与技术入选国家级一流本科专业建设点名单,2021年集成电路设计与集成系统入选省级一流本科专业建设点,2022年通信工程专业入选国家级一流本科专业建设点名单,应用物理专业入选省级一流本科专业建设点。

华侨大学信息科学与工程学院,现在拥有福建省电机控制与系统优化调度工程技术研究中心、厦门市电力电器产业公共研发检测平台等科研平台,长期致力于功率半导体器件IGBT&SiC模块封测技术与产业化;和浙江芯丰科技有限公司共同建设《IGBT模块设计、生产及装置产品检测中心》,专注于IGBT研发生产和研发碳化硅模块研发,拥有银烧结设备美国Carver4128,高温栅反偏老化系统HTGB-10B16C,高温反偏老化系统HTRB-10B16C-TJ,功率循环试验系统PC-800A-IGBT/SiC-Tj-5B,高低温冲击试验箱TSG-101S-W,高低温湿热试验箱EW0470,热阻测试仪T3Ster-R1,振动台MPA101以及推拉力测试仪4000 PXY,为碳化硅(SiC)模块封测的相关研究提供有力支撑。

华侨大学信息学院于2022年承接的福建省科技计划项目《基于碳化硅功率器件的车用永磁电机控制器开发与产业化》中,基于碳化硅功率器件的车用电机控制器为研究对象,开展高功率密度车用碳化硅电力电子技术的研究,分别用中国电子科技集团公司第五十五研究所的1200伏25mΩ(或者不同厂家类似规格)的碳化硅芯片和Cree公司的1200伏17mΩ的碳化硅芯片,封装两款碳化硅功率模块,达到1200V/400Arms,集成氮化铝DBC高效材料散热技术、铝碳化硅热稳定性和轻量化技术、Pinfin结构的高效散热技术。

在SiC功率模块设计方面,针对SiC模块热流密度大的问题,建立模块与集成散热系统的热力学模型、流体力学模型,研究高效散热与材料关系的对应规则,研究基于遗传算法的芯片自动布局算法,对 Pinfin散热结构优化设计。关键技术: 采用氮化铝DBC、铝碳化硅底板等新型封装材料,基于遗传算法的自动布局算法,在多物理场分析和基于芯片位置的Pinfin散热结构优化设计基础上,解决高功率密度模块散热能力不足和温度不平衡等问题,使得散热效率和稳定性提高。

在SiC功率器件申磁兼容方面。针对SiC控制器的高频干扰和高频噪声问题,研究电机控制器电磁干扰产生与传播机理、降低控制器电磁噪声的技术途经。关键技术:探索SiC器件高速开关特性(纳秒尺度),建立车用电机控制器电磁干扰源模型,研究低压电路和高压电路之间的干扰传播途径和耦合机制、系统杂散参数的高频效应:通过多场耦合分析、杂散参数利用以及集成封装技术,解决空间极度受限条件下的滤波器设计问题。

在SiC高功率密度控制器集成方面,研究适用于高温下的SiC器件驱动电路,使硬件电路满足20kHz以上的开关频率:研究低开关损耗和兼顾电磁兼容的脉宽调制技术。关键技术: 建立申磁干扰定量数学模型,分析不同隔离驱动电路的抗扰能力、效率,优化驱动电路设,并选择适用工20kH以一开关频率的驱动芯片进行驱动电路设计,个析高频条件下PM波形的谐波成分及相百关系,对谐波形成机理及有效波能量分布进行分析,提出降低开关损耗及电磁兼容优化的脉宽调制(PWM) 方法。

2023年初,华侨大学信息学院承接了国家自然科学基金《新型封装材料的碳化硅电驱可靠性及电磁干扰抑制机理研究》项目、福建省高校产学合作项目《基于碳化硅功率器件的车用永磁电机控制器开发与产业化》、福建省高等学校科技创新团队(产业化专项)《功率半导体器件与电气传动技术创新团队》,拟从运行可靠性和EMI角度出发综合优化芯片布局、封装材料组合及碳化硅模块及其电驱性能,阐明三者的可靠性机理、EMI产生和抑制之间的协同作用机理。主要研究内容包括:探索新型封装材料组合对热及可靠性的影响机理:探究新型封装结构与芯片布局和杂散电感的定量关系:建立芯片布局一模块一碳化硅电驱杂散电感模型并研究其对EMI的影响规律;探究高频PWM技术和EMI的映射关系;研究抑制EMI的高频(>30kHz)滤波器设计方法以提升热可靠性。最终,通过一款具备KelvinGate的双面散热立体封装碳化硅模块(氮化铝DBC、铝碳化硅底板)及其碳化硅电驱(高频PWM技术、高频磁环滤波)进行验证,为新型封装材料的碳化硅电驱的电动汽车应用提供理论和实现基础,具有重要的科学意义和应用价值。


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