三相逆變系統(tǒng)中IGBT功率模塊溫度影響研究.pdf

1、由于IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）模塊存在不同潛在缺陷，長期功率、溫度沖擊會造成不同模塊之間疲勞積累及退化方向的差異，導(dǎo)致不同IGBT之間溫度不平衡，進而加劇其電熱性能退化。IGBT作為變流系統(tǒng)的核心部件，其能否可靠工作影響著整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此，研究IGBT模塊溫度與電參數(shù)之間關(guān)系及其準(zhǔn)在線試驗系統(tǒng)，具有重要的理論意義和實用價值。
　　為了控制和檢測IGBT模塊電參數(shù)及溫度，設(shè)計

2、了IGBT模塊電參數(shù)可調(diào)控的三相逆變試驗系統(tǒng)與IGBT模塊溫度控制及采集系統(tǒng)。
　　首先，建立IGBT模塊平均功率計算模型，挖掘影響其溫度的關(guān)鍵電參數(shù)（集射極電壓、集電極電流、開關(guān)頻率及驅(qū)動死區(qū)時間），并通過恒溫箱單脈沖試驗、電應(yīng)力加熱試驗及Ansys有限元仿真等方式進一步對所選取的電參數(shù)進行驗證分析，為三相逆變試驗系統(tǒng)的設(shè)計提供方向。其次，設(shè)計并搭建IGBT模塊功率可調(diào)控的三相逆變試驗系統(tǒng)，結(jié)合DDS（直接數(shù)字頻率合成）與FPG

3、A（現(xiàn)場可編程邏輯陣列）技術(shù)，對三相逆變電路的IGBT門極驅(qū)動系統(tǒng)進行研發(fā)，實現(xiàn)對IGBT模塊變頻、定寬及死區(qū)時間的驅(qū)動控制。再次，設(shè)計并搭建IGBT模塊結(jié)溫、殼溫的實時采集系統(tǒng)，能實現(xiàn)殼溫上、下限可調(diào)的IGBT模塊溫度循環(huán)沖擊試驗。最后，對試驗所得數(shù)據(jù)進行處理，研究集電極電流與模塊溫度的關(guān)系、開關(guān)頻率與模塊溫度的關(guān)系、結(jié)溫-殼溫關(guān)系、功耗-殼溫關(guān)系及死區(qū)時間-殼溫關(guān)系。試驗結(jié)果表明，所研發(fā)的試驗系統(tǒng)可以實現(xiàn)對IGBT模塊關(guān)鍵電參數(shù)的檢