一、研究背景及意义

1、研究背景

电容器是电气装置和电子电路中简单的无源元件，随着电子技术的迅速发展，电容器作为电力电子电路中必不可少的元件，对各类型电容器的性能要求逐步提高，针对电容器应用开展研究是电力电子工业发展当中及其重要的一环。

逆变器是把直流电转化成交流电的设备，当直流电作为逆变器的供电电源时，需要直流母线与逆变器连接，这种供电方式称为DC-link。由于逆变器需要DC-link获取峰值和有效值都很高的脉动电流，为了逆变器不会因此而承受过高的脉动电压，需要利用电容器对DC-link进行支撑，吸收大幅值脉动电流，阻止产生大幅值脉动电压，使得直流母线的电源电压波动保持在允许范围，实现这种功能电容器即DC-link电容器（直流支撑电容器）。如今，高性能功率变换器系统向着体积小、重量轻、效率高、成本低、可靠性高的方向发展，其对电力电子变换器中体积大、可靠性低的DC-link电容提出了更高性能的需求。

单一电容器元件作为DC-link电容已经远远不能满足功率变换器需求，多个电容器组成电容模组是当下是主要应用方式，在满足性能要求的前提下，保证散热、延长寿命是十分关键的。

2、研究意义

热失效是电力电子元件的主要损毁原因，电容模组的选型和排布会影响设备发热量，同时使得元件之间互相影响的程度随之加深，故针对DC-link电容模组的热效应分析是十分必要。在不同应用场景和应用约束下，精确量化分析DC-link电容模组热失效、热应力可靠性，构造考虑电-热影响下的DC-link电容模组，在电-热联合仿真中通过对不同类型电容器的排列组合，得到不同方案电容模组进行最优选择。这对DC-link电容模组的高性能长寿命工作有着至关重要的意义，间接性促进高性能功率变换器系统的发展。

二、国内外研究现状