功率IGBT模块热网络参数提取研究综述

功率IGBT模块热网络参数与IGBT的可靠性密切相关。介绍了Foster热网络和Cauer热网络参数的获取方法。Foster热网络参数通过瞬态热阻抗曲线的指数级拟合得到,根据获得瞬态额阻抗曲线方式的不同,又可以分为直接测温法、有限元法、温敏参数法和双界面瞬态测量法;Cauer热网络参数除了利用瞬态热阻抗曲线拟合方式得到,还可以根据器件的封装结构计算获得。探讨了现阶段热网络参数获取存在的主要问题,指出根据IGBT功率器件在正常运行过程中的相关测量,对热网络参数直接进行在线识别,可减少因热网络参数测量而造成的损失,对于结温的实时估测和寿命预测至关重要。

压接型IGBT在MMC系统中的电热耦合仿真

目前已知的高压柔性直流输电工程中的电压源换流器(voltage source converter,VSC)大多采用模块化多电平换流器(modular multi-level converter,MMC),MMC子模块中半桥子模块的应用最为广泛。高压直流输电系统的高可靠性要求半桥子模块的搭建必须采用压接型的绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)。本文主要针对压接型IGBT半桥模块的MMC展开电热耦合的仿真,探索出一种基于Foster热网络的电热耦合仿真方法,从热稳定性的角度对MMC系统的安全运行域进行了刻画。

温度预测方法在电动汽车直流母线薄膜电容器上的应用

在电动汽车和混合动力汽车应用场景中,薄膜电容器内部最高温度一般要求不超过105℃,如果电容器工作在85℃的环境中,其允许的温升裕量就会变得很小。电容器温升与负载变化强相关,导致在设计初期很难精准设计电容器的温升裕量。为此,文章提出一种基于Foster热网络模型的电热仿真计算方法来预测电容器内部瞬态温度。其通过电容器温升实验的方法提取了5阶局部热网络模型的参数,搭建了完整的仿真模型,并用该仿真模型计算了NEDC(新欧洲驾驶循环周期)与美国高速公路复合工况下的电容器温升情况。结果显示,在循环工况下,电容器温升变化趋势与纹波电流特性的对应关系很好,用该方法可以清晰地评估最高温升点。