基于导通压降的大容量IGBT模块结温观测与误差分析研究

压接式绝缘栅双极性晶体管PP-IGBT(press-pack insulated gate bipolar transistor)模块因其优越的电气性能和可靠性,广泛应用于柔性直流换流阀等大功率应用场景。IGBT芯片结温的准确观测对于其运行状态的监测与剩余寿命的评估都非常重要。已有结温观测方法多是针对键合引线式IGBT,未考虑到压接式模块的特性,无法直接应用。首先,针对大容量换流阀中的压接式IGBT,提出了一种实用的模块导通压降与结温标定方法,并对结温在线估计的误差进行了全面分析。然后,基于ABB公司5SNA 3000K452300压接式IGBT模块(4500 V,3000 A)设计了结温标定方案,包括实验电路、温度标定范围选择、结温控制方式、测量电路及标定实验步骤。最后,基于脉冲测试平台,对所提方法进行了验证。实验结果表明,所提结温标定与观测方案有效,结温观测误差在±5℃以内,且能适用压接式IGBT模块存在差异的情况。

YJ118卷烟机烟条导烟压板处清洁装置的设计与应用

本研究针对ZJ118卷接机组烟条导烟压板处易堵塞的问题,设计了一种新型的清洁装置。该装置通过优化压烟板结构和增加清洁功能,有效解决了设备停机后烟条段滞留堵塞的现象。实施后,显著降低了人工清理频率和停机时间,提高了设备有效作业率。本研究不仅提升了生产效率,还降低了操作工的劳动强度,对卷烟生产流程的优化具有重要意义。通过创新设计和实际应用验证,该清洁装置展现出了显著的效果和实用价值。

新型载流子积累的逆导型横向绝缘栅双极晶体管

通过引入n^(+)阳极在体内集成续流二极管的逆导型横向绝缘栅双极晶体管(reverse-conducting lateral insulated gate bipolar transistor,RC-LIGBT)可以实现反向导通,并且优化器件的关断特性,是功率集成电路中一个有竞争力的器件.本文提出了一种新型载流子积累的RC-LIGBT,它具有电子控制栅(electron-controlled gate,EG)和分离短路阳极(separated short-anode,SSA),可以同时实现较低的导通压降和关断损耗.在正向导通状态,漂移区上方的EG结构可以在漂移区的表面积累一个高密度的电子层,从而大大地降低器件的导通压降.同时,SSA结构的使用还极大优化了器件的关断损耗.另外,低掺杂p型漂移区与SSA结构配合,可以简单地实现反向导通并且消除回吸电压.仿真结果表明,所提出的器件具有优秀的导通压降与关断损耗之间的折衷关系,其导通压降为1.16 V,比SSA LIGBT低55%,其关断损耗为0.099 mJ/cm^(2),比SSA LIGBT和常规LIGBT分别低38.5%和94.7%.

基于导通饱和压降的IGBT器件结温在线提取方法

绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)模块的结温与工作性能、寿命及其可靠性密切相关,实现IGBT结温在线监测对电力电子系统可靠性提升与服役寿命的延长有着重要意义。文章基于IGBT的导通压降,分别构建了小电流和大电流饱和压降法结温监测模型和测量电路,实现IGBT结温的精确在线监测。首先,结合IGBT的工作原理,推导了导通压降的表达式;然后,根据小电流和大电流饱和压降的特点,分别建立了其结温监测模型;最后,设计了小电流恒流源电路和导通压降采样电路,并进行试验验证。试验结果表明:小电流饱和压降与IGBT结温呈线性关系,大电流饱和压降与结温呈非线性关系,并且二者实现结温监测的误差分别为1.29%和4.91%。

特小断面隧洞“多导一压顶”爆破施工

依托景宁县金村水库及供水工程,对特小断面输水隧洞开挖施工工艺进行优化,采用“多导一压顶”工艺爆破施工,月单向最大进尺220m,顶拱残孔率高到95%,达到了安全、质量和进度的最佳平衡,为后期同类工程施工积累了宝贵经验。

低导通压降MOS控制晶闸管的研制

基于6英寸(1英寸≈2.54 cm)半导体工艺平台研制了一款低导通压降的MOS控制晶闸管(MCT)。通过对MCT正向阻断状态和导通状态的理论分析,阐述p基区结构参数影响正向阻断特性和导通特性的机理。采用Silvaco TCAD软件建立静态特性模型并进行p基区结构参数仿真设计,得到最优掺杂浓度和厚度。结合仿真结果指导工艺参数优化制备MCT芯片,并对封装后器件性能进行了测试。测试结果表明,优化后器件正向阻断电压超过1600 V,脉冲峰值阳极电流为3640 A,导通压降在满足2.0 V设计值的基础上降低至1.7 V,正向阻断特性和导通特性均得到提高。

探卡对功率器件导通压降测试的影响

功率半导体器件是各类电力电子装置的重要组成部分,对系统的效率、可靠性、功率密度等性能起着决定性作用。导通电阻作为器件最重要的参数之一,直接影响到该器件的使用。探卡是用于测试封装前芯片的一种精密的接触工装,探卡上探针的针尖分布和扎针位置对导通电阻测试有一定的影响,芯片面积和测试电流越大,对探卡测试的影响越大。基于以上分析,建立了探卡测试导通电阻模型。通过验证发现,在相同的探卡探针分布下,模型的精度大于96%;在不同的探卡探针分布下,模型的精度大于87%。

高压FRD少子寿命控制技术研究

快恢复二极管(Fast recovery diode,FRD)常采用寿命控制技术来减小反向恢复时间,但也会改变其他电学性能。本文研究了扩铂工艺、电子辐照工艺以及结合扩铂和电子辐照工艺对1 700 V FRD的导通压降温度特性、反向恢复特性以及反向漏电流的影响。实验结果表面:采用扩铂与电子辐照工艺后,FRD的导通压降分别呈现出负温度系数与正温度系数;结合两种工艺后,FRD的导通压降趋于零温度系数。此外,在导通压降近似为2 V时,扩铂后FRD的反向峰值电流为21.3 A,且反向漏电流最小;电子辐照后FRD的反向峰值电流为35.2 A,且反向漏电流最大;结合两种工艺后,发现反向漏电流介于两者之间,反向峰值电流为25.9 A,同时获得了较小的反向恢复电荷,大小为4148.9 nC。

关于延长焦炉气压缩机运行周期的研究

压缩机是焦炉气制甲醇工艺流程中的核心生产装置,通常需要维持长周期正常运转。某甲醇厂自建成投产以来,离心式压缩机组运行周期未达预期,时常发生设备停机,造成了巨大的经济损失。通过对该厂焦炉气压缩机故障原因及气体组分的深入研究和分析,对装置工艺流程以及工艺操作提出优化调整建议,旨在延长焦炉气压缩工段的平均运行周期,从而降低停机经济损失、提高综合效益。

负压一次性输尿管软镜碎石术对上尿路结石患者结石清除率及炎症因子水平的影响

目的:探讨负压一次性输尿管软镜碎石术对上尿路结石患者结石清除率及炎症因子水平的影响。方法:选取2021年10月—2023年10月南京医科大学附属苏州医院泌尿外科收治的98例上尿路结石患者,采用摸球法分为两组。对照组(n=49)采用一次性输尿管软镜碎石术治疗,观察组(n=49)采用负压一次性输尿管软镜碎石术治疗。比较两组手术相关指标、炎症因子水平及术后并发症发生率。结果:观察组手术时间短于对照组,治疗费用少于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05);观察组术后3 d结石清除率为87.75%,高于对照组的69.69%,差异有统计学意义(P<0.05);观察组术后降钙素原(PCT)、白细胞介素-1β(IL-1β)、前列腺素E_(2)(PGE_(2))和C反应蛋白(CRP)水平均低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05);观察组术后并发症发生率低于对照组(P<0.05)。结论:负压一次性输尿管软镜碎石术应用于上尿路结石,可提高近期结石清除率,缩短手术时间,引起的炎症反应较轻,且可减少并发症发生。

一种基于反向串联稳压二极管钳位的IGBT导通压降在线监测电路

绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)模块应用广泛。为保证IGBT可靠工作,其结温监测吸引了广泛的关注。而集电极–发射极导通压降Vce为IGBT结温监测中最常用的参数,故在线监测Vce具有重要意义。为解决传统Vce测量电路中钳位电路引入测量误差、共模干扰的问题,文中提出一种IGBT导通压降在线监测电路,采用二极管反向串联稳压二极管作为钳位电路,同时通过引入缓冲电容对此类测量电路拓扑中的负压过冲进行抑制,相比传统电路可提高精度,增强可靠性,减少成本。提出电路的性能通过实验验证,并通过温敏电参数Vce实现对IGBT结温的监测,并将其结果与红外测温仪所测结温进行对比,验证该方法的有效性。

基于连续压导探针的炸药爆速和临界直径测试方法

临界直径是确定炸药合理装药直径、预防炸药拒爆和不完全爆轰的重要指标,对炸药性能提高和高效利用有着十分重要的意义。设计了一种连续压导探针和楔形装药装置,在对炸药爆速进行测试的同时,利用炸药在临界直径不完全爆轰的特征,通过寻找爆轰波传播的拐点确定炸药临界直径。试验结果表明:装药密度为0.9g/cm3的铵油炸药爆速为3 261 m/s,临界直径为12.5 mm。提供了一种可同时测得炸药爆速和临界直径的方法,该方法简单,试验费用低,对炸药参数测试具有一定的指导意义。

基于连续压导探针的水箱法测量爆压

为了使爆压测定方法更加方便并且更适合于野外大药量的测量,利用自行研制的压导式连续电阻丝探针,设计了一种改进水箱法,可在单次试验中连续记录炸药爆轰波和水中冲击波波阵面的运动轨迹。同时,为了进一步简化实验装置和操作过程,设计了基于连续压导探针的简化水箱法。利用以上两种实验装置,对不同组分的ANFO炸药进行爆压测量,获得了爆轰波-冲击波波阵面时程曲线。通过对爆轰波段数据拟合,得到了各待测炸药的爆速;利用贴近炸药区域介质中的冲击波数据,拟合得到初始冲击波速度,再结合水和有机玻璃的冲击Hugoniot曲线以及阻抗匹配原理,求解得到各待测炸药的CJ压力和绝热指数。实验结果表明,基于连续压导探针的改进水箱法可准确快捷地测量炸药的爆速、爆压等参数,可作为炸药性能测试技术的重要补充。

基于大电流导通压降法的车用IGBT结温监测方法综述

车用功率模块应用过程中,现有设计方法存在视在容量的浪费。结温在线监测可以增加可靠性,以大电流导通压降为状态量的热敏感电参数法最有可能实现结温在线监测。面对大电流导通压降法存在的标定困难、采样准确度低、验证困难等问题,建立了合理的热电耦合模型是基础手段,并以高准确性、高稳定性的结温在线监测为目标,从标定、采样、验证三方面进行综述和讨论。

炸药殉爆的连续压导速度探针判定方法

为了更可靠、更直观地判定炸药的殉爆情况,基于自行研制的连续压导速度探针,设计了一种可以量化判定炸药殉爆的测试方法;利用该法对不同RDX/铵油炸药(ANFO)比例的混合装药进行了测量,给出了测试曲线可能出现的3种结果作为判定炸药殉爆的依据,对RDX/ANFO(质量比50%/50%)的混合装药进行了多组重复性实验,得到其殉爆距离,并对主发装药和被发装药的爆速进行拟合。结果表明,当爆轰波-冲击波总行程等于主发装药、被发装药和空气间隔的总长度时,说明被发装药发生殉爆,当行程小于总长度时,则表示未殉爆;RDX质量分数为0和15%时殉爆距离小于20mm,RDX质量分数为50%时殉爆距离为220mm;连续压导探针所能记录的空气冲击波的最大间隔为60mm,而殉爆的被发装药爆速与主发装药基本一致,两者相差0.02%～4.4%。表明连续压导探针法可以可靠并定量地判定炸药的殉爆情况。

毛细管气相色谱负压热导检测器及其应用

根据对负压下热导检测器的响应特性与检测器参数的系统研究,研制出适用于程序升温毛细管气相色谱的热导检测器(TCD)。它的最小等效池体积为1.3μl,线性动态范围4个数量级,响应速度≤0.1s,对丁烷的最小敏感浓度为0.005％(V/V)。内径≥0.25mm的各类毛细管柱可直接与检测器连接而不需用尾吹气。所设计的毛细管色谱进样装置,能在程序升温条件下保证流经分析柱的流量恒定、分流比恒定。解决了程序升温条件下该检测器的定量分析问题。

在蒸汽测量中弯管流量计采用水平导压管取代冷凝罐

讨论了弯管流量计在蒸汽测量中使用冷凝罐对计量精度的影响,重点进行弯管流量计采用水平导压管用于蒸汽测量的可行性分析,得出可以用水平导压管取代冷凝罐的结论。

等静压力下MnZn铁氧体的压磁导效应和压阻抗效应

研究了高磁导MnZn铁氧体在等静压力下的压磁导效应、以及相应器件中不依赖于趋肤效应的压阻抗效应.在几个兆帕的压力下同时观测到其巨大的压磁导效应及压阻抗效应.当频率低于1kHz时,随信号频率的增大,上述压磁导效应及压阻抗效应会分别经历一个最大值.对于磁导率介于5000～15000范围内的MnZn铁氧体,在6MPa的压力下,压阻抗效应均可超过60%.分析显示,上述压力效应是由于外部压力导致铁氧体内应力改变,以致磁化状态改变所致.

周向畸变条件下压气机非轴对称导叶设计方法研究

在侧向蜗壳进气条件下,压气机导叶进口出现畸变区,使导叶总压损失系数增大以及气流角在周向和径向上出现不均匀现象。对此进行导叶非轴对称改型设计,采用实验设计(DOE)方法进行参数寻优,以降低导叶气动损失同时获得更加均匀的出口气流角。改型结果显示:设计工况下气流攻角保持在-2°左右,较原型叶片有较大改善,总压损失系数降低4.9%,出口气流角基本与均匀进气时相同。通过对计算结果的分析,解释了叶型损失降低的机理,对工作在相似环境的叶型设计提出了优化建议。

双重孔隙度地层总导压能力系数和窜流系数的确定方法

本文内容:(1)给出了恢复试井确定总导压能力系数θ方法,见方程(16)。其优点是不需要依赖压降试井数据,而直接利用恢复试井本身的资料即可;(2)给出了压降试井确定窜流系数λ的一个方法,见方程(22);(3)给出了恢复试井确定窜流系数λ的两个方法,见方程(24)和(36)。此二方法的优点在于:它们不需要压降试井数据,而只用恢复试井本身的资料,这就比已有的某些方法更加有用;(4)为检验方法进行了实例计算。