基于热敏感电参数法的大容量IGBT模块动态结温在线检测研究

绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)在风力发电等大功率系统中应用广泛,其可靠性越来越受到学术界和工业界重视,鉴于结温是影响IGBT模块可靠性的重要因素,国内外学者提出了诸多基于热敏感电参数的结温提取方法,然而较少涉及大容量IGBT模块动态结温在线监测和测试的研究。设计和搭建了基于H桥拓扑的兆瓦级应用工况复现平台,可开展大功率变流系统的运行工况型式测试。以关断延迟时间为热敏感电参数,简要论述了其与器件结温和负载电流等运行工况的相关性,并通过实测构建了三维数据库。基于运行工况复现平台,研究了大容量IGBT模块在不同基波频率下的结温波动特征,并通过模块内置的负温度系数(negative temperature coefficient,NTC)热敏电阻进行结温波动对比,验证了以关断延迟时间进行IGBT模块结温在线提取和检测具有灵敏度高、响应速度快和易于集成的优点。

大容量IGBT可靠性的分析

针对大功率IGBT在变频、斩波调速应用中实际出现的击穿、爆炸的现象,从IGBT的结构、定额、过载能力、管芯结构、模块结构与散热、驱动与隔离入手,结合对IGBT的解剖分析,对IGBT进行了可靠性分析。指出了影响IGBT可靠性的诸多因素,提出了提高IGBT可靠性的措施。

大型铸造起重机用变频器IGBT的选择

本文简要介绍了大型铸造起重机工艺特点以及变频器在大型铸造起重机中应用的特殊环境,结合国际几家主要的IGBT供应商以及文献[3]对于IGBT电压电流的选择,分析了某大型钢厂铸造起重机380t在用变频系统大容量IGBT的电压电流选择存在的问题。