基于LabVIEW的三电平逆变器IGBT模块键合线监测系统

发布时间：2021-08-26 06:44

　　为更便利地实现变流器的可靠性评估,在传统IGBT功率模块键合线健康监测的方法基础上,结合测控系统中常用的虚拟仪器开发平台LabVIEW,设计一种适用于三电平NPC型并网逆变器的IGBT功率模块键合线监测系统。首先介绍传统的键合线监测方法的机理,并结合时序控制将其成功应用于NPC三电平逆变器的拓扑中。处理器DSP对IGBT功率模块实现驱动控制的同时向LabVIEW平台发出触发信号,配合监测电路监测过程,将提取的相关特征量信息在LabVIEW中进行综合数据处理。最后,通过NPC三电平逆变器实验平台在线验证了所提出方案的可行性和有效性。 

【文章来源】：太阳能学报. 2020,41(07)北大核心EICSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

IGBT模块内部结构

按照上述方法，结温估算通过获取小电流下的数据而得到[15]。离线下小电流的UCE与Tj关系的测量电路如图2所示，其中开关管K1在测试时始终导通，DUT代表待测器件（device under test），小电流源Ilow电流为100 mA。实验过程中将待测器件置于恒温箱中设定为固定温度，待内部温度稳定认为此时整个器件的温度与温箱设定温度相等，利用LabVIEW配合电压、温度采集卡记录当前状态下的UCE与Tj。在不同温箱设定温度下多次采集数据，拟合UCE与Tj之间的关系曲线。2.2 NPC三电平逆变器中监测电路设计

如图3所示为NPC三电平逆变器中IGBT模块键合线监测电路，其中包含输出电流为100 mA的小电流源Ilow与输出电流为50 A的大电流源Ihigh，以及2个用于电源通断的开关管K1、K2。监测时K1始终保持导通，当需要向被测IGBT注入大电流时K2导通，关闭K2时仅注入小电流用于结温Tj预估，非监测时两开关管均关断。图3中如果需要监测其他开关管，需要用额外的继电器进行监测电路的切换，由于NPC型IGBT集成模块中间两开关管处于导通状态时间最长，相对而言失效概率更大，本文的监测系统主要针对每一相中间两个IGBT功率开关管进行在线监测。利用相同的监测电路与方法可对所有开关管离线监测。2.3 脉宽时序调制策略

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3363757