期刊文献+
共找到1,110篇文章
< 1 2 56 >
每页显示 20 50 100
基于改进粒子群优化算法-粒子滤波模型的IGBT寿命预测方法研究
1
作者 刘东静 李涛 +1 位作者 肖煜 周小舒 《电气技术》 2026年第1期20-27,34,共9页
为了提高绝缘栅双极型晶体管(IGBT)寿命预测精度,降低维护成本和系统故障风险,提出一种融合改进粒子群优化算法(IPSO)和粒子滤波(PF)的IGBT寿命预测方法。选取集电极-发射极导通电压(Vce_on)作为退化特征参数,以NASA公开的Vce_on历史数... 为了提高绝缘栅双极型晶体管(IGBT)寿命预测精度,降低维护成本和系统故障风险,提出一种融合改进粒子群优化算法(IPSO)和粒子滤波(PF)的IGBT寿命预测方法。选取集电极-发射极导通电压(Vce_on)作为退化特征参数,以NASA公开的Vce_on历史数据集为基础,通过Matlab拟合退化模型,确定模型参数,构建状态方程和观测方程;利用自适应权值和正切函数优化粒子群优化算法参数,改善其前期过早收敛、后期易陷入局部最优的状况;建立IPSO-PF模型,通过IPSO最优寻参分别动态调整PF预测阶段和重采样阶段的粒子权重,使粒子更逼近系统的后验概率分布,设定Vce_on的失效阈值,从而实现IGBT寿命准确预测。经仿真分析,IPSO-PF模型的平均相对精度为0.971 1,相较于PF、无迹卡尔曼粒子滤波(UPF)、猎人猎物优化粒子滤波(HPO-PF)模型,分别提高了20.44%、6.99%、5.37%,证明IPSO-PF模型能有效提升IGBT寿命预测精度。为验证各改进模块的有效性,设计消融实验,结果证明各改进模块有效提升了IPSO-PF模型性能。 展开更多
关键词 绝缘栅双极型晶体管(igbt) 寿命预测 特征参数 粒子群优化算法(PSO) 粒子滤波(PF) 消融实验
在线阅读 下载PDF
基于动态特征演化与门控注意力机制的IGBT剩余寿命预测
2
作者 史尚贤 李小波 +1 位作者 刘心怡 吴浩 《半导体技术》 北大核心 2026年第3期289-297,共9页
针对绝缘栅双极型晶体管(IGBT)退化过程中难以精准获取特征重要性(FI)的动态演化,以及静态FI与动态时间步的重要性维度失配导致剩余使用寿命(RUL)预测精度不足的问题,提出一种门控引导注意力机制的卷积神经网络-双向长短期记忆(CNN-BiLS... 针对绝缘栅双极型晶体管(IGBT)退化过程中难以精准获取特征重要性(FI)的动态演化,以及静态FI与动态时间步的重要性维度失配导致剩余使用寿命(RUL)预测精度不足的问题,提出一种门控引导注意力机制的卷积神经网络-双向长短期记忆(CNN-BiLSTM)模型用于RUL预测。构建了多维度随机森林FI评估框架,动态评估退化阶段的FI;设计了多模态输入解耦架构,构建了加权物理特征分支;提出了同步映射机制,以状态偏离度为桥梁,将静态FI投影至时间轴进行维度匹配;进而构建了FI引导的门控注意力机制,实现数据驱动与先验知识引导注意力的自适应融合。最后,基于NASA研究中心提供的数据集开展算法验证实验,结果表明,该方法的预测精度显著提高,相较于多特征模型、CNN-BiLSTM和BiLSTM分别提高了27.67%、18.68%和9.11%。 展开更多
关键词 绝缘栅双极型晶体管(igbt) 特征重要性(FI)动态演化 门控引导注意力机制 卷积神经网络-双向长短期记忆(CNN-BiLSTM)网络 剩余使用寿命(RUL)预测
原文传递
IGBT模块在机械振动与循环热载荷耦合作用下的疲劳失效机理研究
3
作者 刘堰祯 王维民 +1 位作者 户东方 陈奕屹 《电子元件与材料》 北大核心 2026年第2期191-200,207,共11页
为探究多物理场耦合作用下大功率绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块的内部损伤演化机理与疲劳寿命,基于Miner线性累积损伤等理论模型,通过有限元仿真分析,建立了IGBT在单一热载荷、单一振动载荷及跨时间尺度热-振耦合载荷下的疲劳寿命预测... 为探究多物理场耦合作用下大功率绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块的内部损伤演化机理与疲劳寿命,基于Miner线性累积损伤等理论模型,通过有限元仿真分析,建立了IGBT在单一热载荷、单一振动载荷及跨时间尺度热-振耦合载荷下的疲劳寿命预测模型。仿真结果显示:热载荷对寿命的影响显著高于振动载荷,而热-振耦合条件会进一步加速材料退化,使疲劳寿命显著降低。为验证仿真结果,开展了直流功率循环加速老化实验,仿真与实验误差为24.05%,二者均表明危险部位主要集中在芯片和上焊接层区域,并从芯片位置向周围扩散。该研究对IGBT模块的可靠性评估、寿命预测及优化设计具有重要的工程参考价值。 展开更多
关键词 igbt模块 热-振耦合 疲劳寿命 可靠性
在线阅读 下载PDF
基于机器学习的牵引逆变器IGBT间歇开路故障诊断方法
4
作者 钱存元 陈国强 李柱培 《计算机工程》 北大核心 2026年第1期369-380,共12页
牵引逆变器是列车动力系统的核心装置,其功率器件绝缘栅双极性晶体管(IGBT)在长期振动和复杂工况下容易出现随机的间歇开路现象,该类故障往往在停机后消失,难以及时被检测。首先,建立包含牵引供电系统、逆变器及电机的仿真模型分析故障... 牵引逆变器是列车动力系统的核心装置,其功率器件绝缘栅双极性晶体管(IGBT)在长期振动和复杂工况下容易出现随机的间歇开路现象,该类故障往往在停机后消失,难以及时被检测。首先,建立包含牵引供电系统、逆变器及电机的仿真模型分析故障机理,考虑多电机同步控制下的耦合特性,对不同管子发生间歇开路时的电流波形进行分析得出:低概率故障时电流波动幅度较小,具有一定隐蔽性;高概率故障表现为电流波形大幅畸变,并可能引发相邻逆变器的异常,呈现明显传播性。然后,针对地铁列车牵引逆变器中IGBT间歇开路故障的隐蔽性和传播性,提出一种内涵因果分析的故障诊断方法Causal-Res,利用时间卷积网络(TCN)中的因果卷积机制,从输出电流信号中提取因果特征向量,再结合残差神经网络(ResNet)的深层特征学习能力,对故障特征向量进行分类,实现间歇开路故障的诊断与定位。最后,依托基于地铁列车架控牵引系统拓扑结构搭建的小功率试验平台的试验结果表明,提出的方法在IGBT低概率和高概率发生间歇开路故障的场景下定位故障IGBT的准确率分别为99.99%和99.95%,试验结果也说明了因果关系的引入能有效提高诊断方法的准确率和稳定性。 展开更多
关键词 故障诊断 绝缘栅双极性晶体管 间歇开路故障 因果卷积 残差神经网络
在线阅读 下载PDF
IGBT散热模块流道与翅针结构的优化设计
5
作者 唐川林 刁柯盈 李豪志 《轻工机械》 2026年第1期44-51,59,共9页
为提升绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor, IGBT)模块的散热性能,笔者针对IGBT模块的散热系统,设计了不同流道、翅针结构及翅针布局形式,利用数值模拟软件对温度场与流场进行耦合计算,对散热模块的散热能力进行分... 为提升绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor, IGBT)模块的散热性能,笔者针对IGBT模块的散热系统,设计了不同流道、翅针结构及翅针布局形式,利用数值模拟软件对温度场与流场进行耦合计算,对散热模块的散热能力进行分析。研究结果表明:阶梯形流道与矩形流道相比芯片的最高温度降低了10.5℃,缩放形流道与矩形流道相比芯片的最高温度降低了7.9℃;交换进、出口对阶梯形流道散热能力影响较小;均匀排布的翅针结构均能进一步降低芯片的温度,其中三角形翅针(负向)散热能力最优,芯片最高温度仅为51.7℃;非均匀排布圆柱形翅针结构可缓解远端芯片过热的问题,然其入口分流能力相较于三角形翅针与扇形翅针结构弱。综合评估散热模块的温度和进、出口截面的压降发现非均匀排布的扇形翅针(Ⅱ型)散热综合性能较优。 展开更多
关键词 液冷散热 绝缘栅双极型晶体管 流道 翅针结构 热仿真
在线阅读 下载PDF
一种高可靠性IGBT驱动电路设计
6
作者 孟昭鹤 卢贝贝 +2 位作者 于志强 段一超 葛婷婷 《电气传动》 2026年第2期28-33,共6页
针对大功率IGBT的应用,其驱动电路是整个功率模块的核心部分。驱动电路的可靠性一定程度上决定了整个电力电子装置的可靠性,设计高可靠性的驱动电路具有现实意义。以智能驱动光耦ACPL-332J为例设计了高效率、高可靠性的驱动电路和电源... 针对大功率IGBT的应用,其驱动电路是整个功率模块的核心部分。驱动电路的可靠性一定程度上决定了整个电力电子装置的可靠性,设计高可靠性的驱动电路具有现实意义。以智能驱动光耦ACPL-332J为例设计了高效率、高可靠性的驱动电路和电源电路。通过驱动电压抬升电路解决了驱动芯片电源电压利用率低的问题。通过设计电源的短路限流电路,实现了门极短路保护。最后,将该驱动电路应用到富士2MBI600XNG170-50模块上,通过了门极短路测试和主回路短路测试。该驱动电路应用在公司的新产品中,通过现场使用验证了其稳定性和安全性。 展开更多
关键词 驱动电路 绝缘栅双极型晶体管 短路限流电路
在线阅读 下载PDF
基于串扰电压峰值的IGBT模块键合线老化监测方法 被引量:1
7
作者 张硕 王耕籍 +1 位作者 尹金良 杜明星 《太阳能学报》 北大核心 2025年第6期314-320,共7页
针对IGBT模块键合线老化监测问题,该文提出一种基于串扰电压峰值的监测方法,该方法以IGBT模块构成的半桥电路为研究对象,基于IGBT模块的开关模态,对键合线脱落机理及串扰电压产生过程详细分析,并对串扰电压分段建模;推导出键合线脱落对... 针对IGBT模块键合线老化监测问题,该文提出一种基于串扰电压峰值的监测方法,该方法以IGBT模块构成的半桥电路为研究对象,基于IGBT模块的开关模态,对键合线脱落机理及串扰电压产生过程详细分析,并对串扰电压分段建模;推导出键合线脱落对串扰电压形成各个阶段的影响,进而通过对串扰电压峰值的测量实现对IGBT模块键合线健康状况的实时监测;仿真和实验结果验证该方法的可行性和准确性。 展开更多
关键词 光伏发电 igbt 串扰 逆变器 键合线 老化
原文传递
IGBT相变冷板的设计和数值模拟
8
作者 潘子升 周俊屹 +1 位作者 余时帆 胡桂林 《半导体技术》 北大核心 2025年第5期506-513,531,共9页
针对绝缘栅双极晶体管(IGBT)模块散热中功率密度高且散热负荷随工况变化的问题,基于制冷剂对流散热和蒸发潜热的微通道沸腾相变散热技术可对IGBT芯片进行有效散热,建立了三维、伪瞬态算法稳态和流体体积(VOF)相变的综合数学模型。研究了... 针对绝缘栅双极晶体管(IGBT)模块散热中功率密度高且散热负荷随工况变化的问题,基于制冷剂对流散热和蒸发潜热的微通道沸腾相变散热技术可对IGBT芯片进行有效散热,建立了三维、伪瞬态算法稳态和流体体积(VOF)相变的综合数学模型。研究了R1233zd、R1234ze、R134a三种相变制冷剂在单片IGBT微通道沸腾相变散热器中的散热性能;在单片的基础上进行了多片IGBT串联、并联、串并联三种不同流道设计的微通道沸腾相变散热器性能的数值模拟研究。研究结果表明,R134a在6 L/min流速工况下,较其他两种相变制冷剂散热性能更优;串联流道比并联和串并联流道芯片温升低34.5%,其整体温升低于60℃。 展开更多
关键词 绝缘栅双极晶体管(igbt) 散热器 数值模拟 制冷剂 流体体积(VOF)模型
原文传递
基于分布式参数退化模型的IGBT器件寿命预测方法研究 被引量:2
9
作者 陈思宇 李辉 +2 位作者 赖伟 姚然 段泽宇 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第10期4007-4017,I0037,共12页
IGBT器件制造工艺差异往往导致器件服役寿命存在分散性,而传统寿命预测解析方法难以有效应对器件实际服役寿命的分散性问题,文中提出一种基于分布式参数退化模型的IGBT器件寿命分布概率预测方法,可实现其寿命分布区间的概率预测。首先,... IGBT器件制造工艺差异往往导致器件服役寿命存在分散性,而传统寿命预测解析方法难以有效应对器件实际服役寿命的分散性问题,文中提出一种基于分布式参数退化模型的IGBT器件寿命分布概率预测方法,可实现其寿命分布区间的概率预测。首先,基于IGBT器件的封装工艺缺陷、运行端部特性、退化过程分散性分析其服役寿命呈现分散性的原因;其次,基于导通压降的失效演化规律建立IGBT器件状态参量退化模型,并通过Levenberg-Marquardt算法拟合获取退化模型的参数分布特性;最后,基于蒙特卡洛法对IGBT器件服役寿命分布的概率进行预测,并通过实验算例对所提寿命预测方法进行验证,同时与传统寿命预测模型进行对比。结果表明,在考虑同一型号IGBT器件分散性的条件下,所提方法平均寿命预测误差约为3%,相比于传统寿命模型,在器件寿命分散性的预测方面具有优越性。 展开更多
关键词 igbt器件 寿命预测 概率分布 可靠性
原文传递
焊接和压接型IGBT的劣化机理与状态检测综述 被引量:2
10
作者 何赟泽 李祺颖 +8 位作者 张超峰 常珊 康文 耿学锋 唐龙海 平阳 张杰 何洪英 李佐胜 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第19期7721-7742,I0046,共23页
绝缘栅双极晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)是柔性直流输电技术的核心电能变换部件,其可靠性对于柔性直流输电系统安全稳定运行至关重要。基于传感器技术的IGBT器件状态检测方法,可以提高IGBT的运行可靠性,降低器件失... 绝缘栅双极晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)是柔性直流输电技术的核心电能变换部件,其可靠性对于柔性直流输电系统安全稳定运行至关重要。基于传感器技术的IGBT器件状态检测方法,可以提高IGBT的运行可靠性,降低器件失效故障带来的经济损失。首先,探讨焊接型IGBT和压接型IGBT的劣化机理和主要故障模式异同点;然后,根据IGBT的不同封装形式,分别从嵌入式检测和非接触式检测两个方面详细综述基于温度、电流、应力波和应力应变等物理量的IGBT状态检测方法研究现状;基于研究现状,对现有研究的难点与不足进行总结,并展望IGBT器件状态检测技术的未来研究方向。 展开更多
关键词 绝缘栅双极晶体管 状态检测 检测技术 劣化机理 应力
原文传递
Lifetime estimation of IGBT module using square-wave loss discretization and power cycling test 被引量:1
11
作者 Jie Wang Da-Qing Gao +1 位作者 Wan-Zeng Shen Hong-Bin Yan 《Nuclear Science and Techniques》 SCIE EI CAS CSCD 2022年第10期126-138,共13页
The insulated gate bipolar transistor(IGBT)module is one of the most age-affected components in the switch power supply, and its reliability prediction is conducive to timely troubleshooting and reduction in safety ri... The insulated gate bipolar transistor(IGBT)module is one of the most age-affected components in the switch power supply, and its reliability prediction is conducive to timely troubleshooting and reduction in safety risks and unnecessary costs. The pulsed current pattern of the accelerator power supply is different from other converter applications;therefore, this study proposed a lifetime estimation method for IGBT modules in pulsed power supplies for accelerator magnets. The proposed methodology was based on junction temperature calculations using square-wave loss discretization and thermal modeling.Comparison results showed that the junction temperature error between the simulation and IR measurements was less than 3%. An AC power cycling test under real pulsed power supply applications was performed via offline wearout monitoring of the tested power IGBT module. After combining the IGBT4 PC curve and fitting the test results,a simple corrected lifetime model was developed to quantitatively evaluate the lifetime of the IGBT module,which can be employed for the accelerator pulsed power supply in engineering. This method can be applied to other IGBT modules and pulsed power supplies. 展开更多
关键词 igbt module Junction temperature Power cycling test Lifetime prediction Power loss discretization
在线阅读 下载PDF
基于SVMD-BKA-Transformer的IGBT寿命预测模型 被引量:3
12
作者 邓阳 柴琳 汪亮 《半导体技术》 北大核心 2025年第7期698-706,共9页
绝缘栅双极型晶体管(IGBT)在持续运行过程中易老化失效,引发电力电子装置故障,因此需对IGBT进行寿命预测。提出了一种改进模型用于IGBT寿命预测。首先,以集射极关断尖峰电压(V_(ce-p))为退化特征,对IGBT进行功率循环加速老化试验;获取... 绝缘栅双极型晶体管(IGBT)在持续运行过程中易老化失效,引发电力电子装置故障,因此需对IGBT进行寿命预测。提出了一种改进模型用于IGBT寿命预测。首先,以集射极关断尖峰电压(V_(ce-p))为退化特征,对IGBT进行功率循环加速老化试验;获取相关参数数据并进行处理;利用逐次变分模态分解(SVMD)技术将退化特征数据分解为多个模态。其次,构建Transformer模型,并采用黑翅鸢算法(BKA)寻找其最优超参数以提升预测精度。最后,通过实际IGBT退化特征数据对所提模型进行性能验证。实验结果表明,SVMD-BKA-Transformer模型提升了预测精度:决定系数(R^(2))达到0.9583,平均绝对误差(MAE)降至0.0295 V,均方根误差(RMSE)减小至0.0365 V,性能优于对比模型。 展开更多
关键词 绝缘栅双极型晶体管(igbt) 寿命预测 模态分解 黑翅鸢算法(BKA) TRANSFORMER
原文传递
基于阵列波导光栅的IGBT功率模块结温监测 被引量:3
13
作者 高礼玉 栾洪洲 +2 位作者 李天琦 黄欣欣 张锦龙 《电工技术学报》 北大核心 2025年第6期1796-1804,共9页
高压、大功率型绝缘栅双极型晶体管(IGBT)是柔性直流输电网实现电能转换的核心组件,而高温是导致工程中IGBT模块的实际运行寿命远低于设计指标的最主要原因,因此实时监测IGBT模块内部温度是提高IGBT模块寿命、保证电网柔性直流输电正常... 高压、大功率型绝缘栅双极型晶体管(IGBT)是柔性直流输电网实现电能转换的核心组件,而高温是导致工程中IGBT模块的实际运行寿命远低于设计指标的最主要原因,因此实时监测IGBT模块内部温度是提高IGBT模块寿命、保证电网柔性直流输电正常运行的重要手段。该文提出一种基于阵列波导光栅(AWG)的IGBT温度监测系统,首先进行IGBT模块热仿真,根据仿真结果得到的IGBT模块运行时的温度分布规律来探究传感器部署位置。其次利用AWG通道的波分特性对传感器反射波长进行解调,多通道、高精度的AWG解调可以大幅度降低IGBT结温监测成本,提高系统精度,利用波导布拉格光栅(WBG)传感器反射波长与被测芯片表面之间的温度关系推导出芯片的结温信息。最后通过对照实验验证了系统的可靠性。实验数据表明,该结温在线监测方法能准确获取IGBT内部芯片的动态结温,且温度动态波动幅度小于0.6%。 展开更多
关键词 igbt模块 结温监测 波导布拉格光栅 阵列波导光栅
在线阅读 下载PDF
Heat dissipation enhancement method for finned heat sink for AGV motor driver's IGBT module
14
作者 刘璇 ZHANG Mingchao +2 位作者 LIU Chengwen ZHOU Chuanan LV Xiaoling 《High Technology Letters》 EI CAS 2024年第2期170-178,共9页
With the widespread use of high-power and highly integrated insulated gate bipolar transistor(IGBT),their cooling methods have become challenging.This paper proposes a liquid cooling scheme for heavy-duty automated gu... With the widespread use of high-power and highly integrated insulated gate bipolar transistor(IGBT),their cooling methods have become challenging.This paper proposes a liquid cooling scheme for heavy-duty automated guided vehicle(AGV)motor driver in port environment,and improves heat dissipation by analyzing and optimizing the core component of finned heat sink.Firstly,the temperature distribution of the initial scheme is studied by using Fluent software,and the heat transfer characteristics of the finned heat sink are obtained through numerical analysis.Secondly,an orthogonal test is designed and combined with the response surface methodology to optimize the structural parameters of the finned heat sink,resulting in a 14.57%increase in the heat dissipation effect.Finally,the effectiveness of heat dissipation enhancement is verified.This work provides valuable insights into improving the heat dissipation of IGBT modules and heat sinks,and provides guidance for their future applications. 展开更多
关键词 finned heat sink insulated gate bipolar transistor(igbt)module heat dissipation orthogonal test response surface methodology
在线阅读 下载PDF
考虑三维横向热传导的光储微网系统接口变换器IGBT结温计算方法
15
作者 徐洋 肖迁 +3 位作者 贾宏杰 金昱 穆云飞 陆文标 《上海交通大学学报》 北大核心 2025年第10期1533-1545,I0015,I0016,共15页
在光储微网系统中,光储单元接口变换器的输出功率及散热条件常处于变化状态,而现有的绝缘栅双极晶体管(IGBT)结温计算方法难以评估该类变化对IGBT模块热扩散角的影响,导致结温计算精度受限,给系统热管理带来巨大挑战.针对该问题,提出一... 在光储微网系统中,光储单元接口变换器的输出功率及散热条件常处于变化状态,而现有的绝缘栅双极晶体管(IGBT)结温计算方法难以评估该类变化对IGBT模块热扩散角的影响,导致结温计算精度受限,给系统热管理带来巨大挑战.针对该问题,提出一种考虑三维横向热传导的光储微网系统接口变换器IGBT结温计算方法.首先,在光储微网系统环境下,考虑多芯片间热耦合作用,建立功率器件物理热模型;然后,根据所建物理模型,进一步提出一种考虑三维横向热传导的结温计算方法,构建考虑三维横向热传导的热网络模型,有效提升了当前状态热参数及功率模块热扩散角的计算精度;最后,在针翅型散热器结构中通过有限元分析验证所提模型的准确性.仿真结果表明:与多种结温计算方法相比,所提方法在稳态和功率突变工况下结温计算误差均最小,分别约为3.11%和3.65%;相较于忽略热扩散角(α=0)的计算方法,精度分别提升11.53%和61.93%.不同散热条件下,所提方法仍能保持较高的结温精度,且误差最小. 展开更多
关键词 光储微网系统 绝缘栅双极晶体管模块 结温计算 三维横向热传导 有限元分析
在线阅读 下载PDF
基于开通延时变化的多芯片IGBT模块部分芯片失效监测方法
16
作者 罗丹 陈民铀 +2 位作者 赖伟 李涵锐 夏宏鉴 《重庆大学学报》 北大核心 2025年第3期14-26,共13页
多芯片绝缘栅极双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)模块被广泛应用于大功率变换器中,对其进行状态监测可以有效提高电力设备可靠性。文中提出了一种基于开通延时变化的多芯片IGBT模块部分芯片故障检测方法,分析了芯... 多芯片绝缘栅极双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)模块被广泛应用于大功率变换器中,对其进行状态监测可以有效提高电力设备可靠性。文中提出了一种基于开通延时变化的多芯片IGBT模块部分芯片故障检测方法,分析了芯片失效对开通过程的影响,指出了芯片失效与开通延时的关系,基于开通延时与失效芯片数的映射关系提出了对应的故障监测方法,并通过实验验证了方法的有效性。实验结果表明:文中所提方法可用于多芯片模块的健康状态监测,对提高变流器的运行可靠性具有重要意义。 展开更多
关键词 故障诊断 igbt 多芯片模块 开通延时 状态监测
在线阅读 下载PDF
基于空间多点位温度IGBT器件参数逆推的健康状态在线监测方法 被引量:3
17
作者 胡震 崔曼 +1 位作者 吴晓华 施涛 《电工技术学报》 北大核心 2025年第2期452-462,共11页
绝缘栅双极型晶体管(IGBT)作为高压大功率能量转换系统的核心器件,已广泛应用于新能源发电、高速铁路、航空航天等领域,由于工作环境和运行工况的复杂多变,IGBT模块极易因键合线剥离和焊料层脱落等疲劳老化而失效,造成系统停机,开展IGB... 绝缘栅双极型晶体管(IGBT)作为高压大功率能量转换系统的核心器件,已广泛应用于新能源发电、高速铁路、航空航天等领域,由于工作环境和运行工况的复杂多变,IGBT模块极易因键合线剥离和焊料层脱落等疲劳老化而失效,造成系统停机,开展IGBT模块健康状态的在线监测是提升功率器件可靠性、实现能量转换系统安全高效运行的重要保障。该文提出一种基于空间多点位温度IGBT器件参数逆推的健康状态在线监测方法,实现IGBT键合线和焊料层热疲劳损伤的在线监测和诊断,避免IGBT模块因热损伤累积超过安全阈值而突发失效,提升能量转换系统的可靠性。首先,考虑焊料层老化对模块内部热流路径的影响而引起基板空间多点位温度分布的改变,建立基于基板多点位温度差异度(T_(P))的焊料层疲劳老化在线监测模型,通过离线加速老化测试方法建立▽T_(P)和芯片至基板热阻抗(Z_(JC))的数据库,在应用中通过▽T_(P)调用(Z_(JC))实现焊料层健康状态的在线诊断;其次,建立IGBT混合老化模式下器件通态功率损耗的计算模型,提出基于通态损耗的集-射通态电压(V_(ce-on))的逆向计算方法,基于更新的Z_(JC)值计算芯片结温(T_(J)),将集电极电流I_(C)和T_(J)输入健康IGBT模块的I_(C)-T_(J)-V_(ce-on)数据库中调用当前结温下的V_(ce-on,data),消除焊料层老化引起的结温上升对V_(ce-on)的影响,基于V_(ce-on)和V_(ce-on,data)的偏差对键合线老化状态做出诊断。仿真和实验结果表明所提方法的有效性,在实验环境下诊断误差约为3%。 展开更多
关键词 绝缘栅双极型晶体管(igbt) 在线监测 可靠性能 健康状态
在线阅读 下载PDF
新能源汽车IGBT功率模块热管理的数值模拟
18
作者 高紫涵 程豫洲 +2 位作者 王学合 罗坤 樊建人 《浙江大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第10期2014-2022,共9页
为了提升新能源汽车功率模块的散热能力,采用流热固耦合数值模拟方法分析绝缘栅双极型晶体管(IGBT)功率模块的热管理系统,并提出包含贡献量化、代理建模与整体优化的三阶段设计优化方法.基于ANSYSFluent软件建立IGBT功率模块的数值模型... 为了提升新能源汽车功率模块的散热能力,采用流热固耦合数值模拟方法分析绝缘栅双极型晶体管(IGBT)功率模块的热管理系统,并提出包含贡献量化、代理建模与整体优化的三阶段设计优化方法.基于ANSYSFluent软件建立IGBT功率模块的数值模型,数值模拟值与实验值的相对误差为3.7%.对影响IGBT功率模块散热性能的主要因素(包括基板陶瓷材料、冷却液流量和针肋结构)进行分析,确定对流换热热阻和陶瓷层热阻是影响芯片热阻的主要因素.通过代理模型构建与多目标优化对750V/820AH-BoostIGBT功率模块进行设计优化,优化后的功率模块芯片热阻降低了21.1%,压降减少了39.3%,模块质量减轻了6.1%. 展开更多
关键词 绝缘栅双极晶体管(igbt) 热管理 流热固耦合 数值模拟 设计优化
在线阅读 下载PDF
测试条件对压接式IGBT模块热阻的影响
19
作者 颜小雪 沈洋羿 +3 位作者 廖宇 李盈 郭清 张军明 《广东电力》 北大核心 2025年第11期103-111,共9页
压接式绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)模块热阻的准确测量对于评估模块散热性能、热可靠性与寿命情况有着重要意义。目前测量热阻的外围条件较多,且影响热阻测试的机理复杂,不易获得可重复性的准确热阻结... 压接式绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)模块热阻的准确测量对于评估模块散热性能、热可靠性与寿命情况有着重要意义。目前测量热阻的外围条件较多,且影响热阻测试的机理复杂,不易获得可重复性的准确热阻结果。为此,针对压接式IGBT模块热阻测量中常见测试条件,系统地研究各测试条件对测量结果的影响规律及敏感性,旨在建立可重复、可对比的标准化测试方法。首先,采用集电极小电流下的导通压降作为温敏电参数测量热阻,选择测量过程中需考虑的压接IGBT模块两端的压力、栅极电压、散热液体温度、散热液体流量、加热电流、测试电流6个测试条件;然后,基于控制变量法针对这6个测试条件设计并进行瞬态热阻测试;最终,采用有限元法和结构函数对实测结果进行验证,同时分析各条件对热阻测试的影响。实验结果表明,在正常工作条件下,栅极电压、散热液体流量对热阻的影响很小,理想情况下栅极电压对热阻无影响;压力、散热液体温度、加热电流和测试电流将通过散热路径、内部热耦合等方式对热阻测量结果产生影响,其中压力对测量结果影响最为明显。 展开更多
关键词 压接式igbt模块 热阻 有限元仿真 温敏电参数 结构函数
在线阅读 下载PDF
120 kW 6000 A超大容量压接型IGBT功率循环测试技术及设备研制
20
作者 孙鸿禹 熊圳 +4 位作者 邓二平 刘昊 常坤 潘茂杨 黄永章 《半导体技术》 北大核心 2025年第12期1260-1269,1276,共11页
随着柔性高压直流(HVDC)输电技术的发展,压接型绝缘栅双极型晶体管(PPIGBT)器件的容量不断增加,对其测试设备提出了更高的要求。为满足超大容量PP-IGBT器件的测试需求,研制了一款融合校准测试、功率循环测试、长期通流测试与瞬态热阻抗... 随着柔性高压直流(HVDC)输电技术的发展,压接型绝缘栅双极型晶体管(PPIGBT)器件的容量不断增加,对其测试设备提出了更高的要求。为满足超大容量PP-IGBT器件的测试需求,研制了一款融合校准测试、功率循环测试、长期通流测试与瞬态热阻抗测试功能的120 kW 6000 A超大容量PP-IGBT器件测试设备。该设备包含3条测试支路与1条辅助支路,可实现最多12个器件的并行功率循环测试,具有极高的测试效率。基于此设备进行了系统性的测试验证:测试夹具可适配多种尺寸的被测器件,且可实现均匀的压力分布;数据采集模块测量波动和测量延迟极低,可以确保采样数据的准确性。测试结果充分验证了该设备的测试功能和可靠性。 展开更多
关键词 压接型igbt(PP-igbt)器件 校准 功率循环测试 失效短路模式 瞬态热阻抗测试
原文传递
上一页 1 2 56 下一页 到第
使用帮助 返回顶部