国际科技合作与交流专项项目(2010DFA72250)
- 作品数：9 被引量：70H指数：6
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- 基于频率响应的IGBT模块内部缺陷诊断被引量：6
- 2013年
- 为提高绝缘栅门极晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)模块运行的可靠性,研究了缺陷对IGBT模块内部寄生参数的影响,提出了一种基于频率响应的IGBT模块内部缺陷诊断方法,并对其工作原理和性能特点进行了详细分析。该方法基于IGBT模块失效过程中电或热老化导致的内部寄生参数变化,即在IGBT模块集射极开路状态下,通过在门极与发射极之间施加扫频激励信号,获取不同运行阶段集射极响应频谱的变化,由此判断IGBT模块内部是否存在缺陷。实验研究结果证实,所提出的方法可以有效辨识IGBT模块内部硅片失效缺陷,能够为及时替换赢得时间,从而避免模块的完全失效及由此造成的装置损坏,与现有的故障诊断方法相比,其响应时间更充裕。
- 周生奇周雒维孙鹏菊吴军科李亚萍
- 关键词：可靠性IGBT模块脉冲响应频率响应分析寄生参数
- 功率谱密度分析在IGBT模块缺陷诊断中的应用被引量：2
- 2012年
- 目前,绝缘栅双极晶体管(IGBT)模块逐渐成为电力电子装置中的主导器件,及早发现其内部缺陷,是避免突发故障的关键举措之一,对增强电力电子装置运行可靠性具有重要意义。为此,提出一种基于门极充电初始阶段电压信号功率谱密度分析的IGBT模块内部缺陷识别方法。该方法建立在IGBT模块运行过程中因经受电、热应力累积而导致门极寄生参数变化的基础上,通过分析门极电压信号功率谱密度的变化,来判断模块内部是否存在缺陷。实验结果验证了其诊断结论的正确性和实用性。
- 周生奇周雒维孙鹏菊吴军科
- 关键词：绝缘栅双极晶体管功率谱密度
- 基于时间序列DTW差异的IGBT模块缺陷辨识方法被引量：2
- 2013年
- 绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块是电力电子装置中关键可靠性敏感元件之一,辨识IGBT模块缺陷,是避免突发故障,增强电力电子装置可靠运行的重要举措之一。为此,笔者提出一种基于时间序列动态时间弯曲(DTW)差异的IGBT模块早期缺陷的诊断方法。该方法利用缺陷对IGBT模块门极寄生参数的影响,通过分析缺陷前后,门极电压信号序列DTW的差异,判断IGBT模块内部是否存在缺陷。实验研究结果验证了其诊断结论的正确性和实用性。
- 周生奇周雒维孙鹏菊
- 关键词：绝缘栅双极型晶体管动态时间弯曲时间序列
- 绝缘栅双极型晶体管结温测量方法及其发展被引量：21
- 2012年
- 绝缘栅双极晶体管(IGBT)大功率模块已在新能源发电、轨道交通、航空航天、高压直流输电等众多领域得到广泛应用。在包含大容量风力发电的电网中,其可靠性关系到整个电网的稳定。IGBT模块可靠性研究的基础是其失效研究和寿命预测,两者都与结温密切相关。本文首先阐述了IGBT结温测量的重要性,然后根据各种测量方法的特点,将其归为四大类(物理接触法、光学法、温敏参数法和热网络法)进行了阐述,并对比分析了各种方法的优缺点。最后指出结温测量的发展趋势和所需解决的关键问题,以促进该领域的进一步发展。
- 杨旭周雒维杜雄沈刚徐铭伟
- 关键词：结温
- 基于曲线离散Fréchet距离的风电并网变流器中IGBT模块缺陷诊断方法被引量：7
- 2013年
- 提出一种基于门极电压响应曲线Fréchet距离变化的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块缺陷诊断方法。在IGBT模块的失效过程中,部分门极杂散参数会发生变化,相应地门极电路的电压响应曲线也会发生变化。利用门极电压在开通时段响应曲线的离散Fréchet距离度量其相似性的变化,并以此作为参数辨识IGBT模块是否存在缺陷。与现有的故障诊断方法相比,其响应时间更充裕。针对典型的缺陷形式进行了实验研究,结果验证了该方法诊断结论的正确性。
- 周生奇周雒维孙鹏菊
- 关键词：风电并网变流器绝缘栅双极型晶体管
- 三相逆变器中绝缘栅双极型晶体管模块结温仿真评估被引量：5
- 2014年
- 绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块的工作性能和可靠性以及逆变器中IGBT模块散热系统的设计等均与其工作结温直接相关,掌握器件的结温状况对于确保其安全可靠的使用和冷却装置的合理选择具有重要意义。推导获得基于数学方法的IGBT模块损耗模型和实现热电模拟的Foster热网络模型,基于此在MATLAB/Simulink中建立了简单实用的三相逆变器中IGBT模块结温仿真评估模型,同半导体器件制造商软件计算方法相比,加入了热电耦合因素,可以更真实地模拟器件芯片结温状况,并分析了不同负载工况下IGBT模块结温的变化趋势,所得结论可以为逆变器中IGBT模块的结温控制方法服务。
- 徐铭伟周雒维杜雄周生奇
- 关键词：绝缘栅双极型晶体管三相逆变器损耗热网络热电耦合
- NPT型IGBT电热仿真模型参数提取方法综述被引量：16
- 2013年
- 对NPT型IGBT电热仿真模型的工作原理进行了概述,并将模型参数分为电参数(即基于半导体物理的Hefner器件模型参数)和热参数(即反映器件封装传热的Cauer网络参数)两大类,然后对近年来模型参数提取方法的研究情况进行讨论。依据提取技术手段的不同将IGBT电参数提取方法归纳为仿真提取、经验估计、参数隔离和参数优化4类,并从时效性、准确性、复杂性等方面对各种方法进行了比较和评价;从IGBT的封装结构和封装瞬态热阻曲线2个方向出发讨论了Cauer网络参数的提取。最后讨论了一个模型电参数的提取步骤。
- 徐铭伟周雒维杜雄沈刚杨旭
- 关键词：绝缘栅双极型晶体管电热热网络电参数
- 基于杂散参数辨识的IGBT模块内部缺陷诊断方法被引量：16
- 2012年
- 为识别IGBT模块早期内部缺陷,增强其运行的可靠性,本文提出一种基于杂散参数辨识的IGBT模块内部缺陷的诊断方法。该方法利用最小二乘法辨识IGBT模块门极内部杂散参数因经受电、热老化而导致的变化,进而判断内部是否存在缺陷,及时制定维护措施,从而有效防止运行中突发失效及由此造成的设备损坏。与现有的故障诊断方法相比,其响应时间更充裕,实验研究结果验证了其诊断结论的正确性和实用性。
- 周雒维周生奇孙鹏菊
- 关键词：IGBT模块可靠性参数辨识
- 小波相关分析在IGBT模块缺陷诊断中的应用被引量：7
- 2012年
- 为了研究IGBT模块内部缺陷辨识问题,依据缺陷对IGBT模块门极回路元件参数影响,分析IGBT模块门极电压随缺陷的变化,提出一种基于小波相关分析的IGBT模块缺陷诊断方法,即通过采用小波分析缺陷前后门极电压信号在特定时段的序列相关性的变化,逆向判断IGBT模块内部是否存在缺陷,防止运行中突发故障,及由此造成的电力电子装置损伤,并给出实验验证。结果表明,以缺陷前后门极电压信号在特定时段序列的小波互相关系数差异为参数,能够在IGBT模块故障前诊断出其内部缺陷的发生,为及时替换赢得时间,有效地实现IGBT模块内部缺陷辨识。
- 周生奇周雒维孙鹏菊李亚萍
- 关键词：可靠性IGBT模块小波
