基于热敏感电参数的功率器件结温预测及故障诊断

发布时间：2021-11-20 00:02

　　全球经济和社会的发展促进了电力电子系统的广泛应用,电力电子系统对新能源的开发和利用也起到了巨大的推动作用。然而,随着电力电子系统的大范围应用,越来越多的问题也逐渐地凸显出来。其中,可靠性问题是学者们关注的重点。电力电子系统一旦发生故障,产生的经济损失将难以估量。功率器件是电力电子系统重要的组成部件之一,也是影响系统可靠运行的故障因素之一。因此,为了提高电力电子系统的可靠性,对功率器件进行可靠性研究是必不可少的。目前,通过结温估测进行故障诊断是提高功率器件可靠性最有效的手段和方法之一。基于此,本文以绝缘栅双极型晶体管（IGBT,Insulated Gate Bipolar Transistor）功率模块为研究对象,主要从IGBT模块的结温监测和其内部键接线故障两个方面开展研究,具体研究内容如下:1.IGBT模块的失效机理研究。IGBT模块是一个由7层不同材料构成的复杂结构。其内部除了IGBT芯片和二极管外,还包含了铜片、铝键合线和焊料等材料。由于大功率IGBT模块长期工作在恶劣的环境中,其内部材料和芯片都要承受较大的温度和温度波动,这对它们的性能影响极大。本文分析了IGBT模块的主要失效... 

【文章来源】：天津理工大学天津市

【文章页数】：51 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

被测 IGBT 模块三维立体模型图

第三章 IGBT 模块内部参数提取与建模-5 可知，IGBT 模块内部材料输入电容 Cin= 0.26nF，输出电容 Cou效电路表明IGBT模块的输入端和输出端均可等效为RLC串联电BT 芯片的物理行为建立了如图 3-6 所示的 IGBT 模块物理模型。

第三章 IGBT 模块内部参数提取与建模，RC-Cu以及 LC-solder，LC-Cu分别为输入端焊料和铜片的电阻和ires，LE-Cu分别为输出端键合线、铜片和铜接线端子的电阻和电 Cin，Cout分别为输入和输出端的内连材料的总电阻、总电感证

【参考文献】：
期刊论文
[1]绝缘栅双极型晶体管失效机理与寿命预测模型分析[J]. 陈明,胡安,刘宾礼.  西安交通大学学报. 2011(10)
[2]IGBT模块封装热应力研究[J]. 王彦刚,武力,崔雪青,吴武臣,P.Jacbo,M.Held.  电力电子技术. 2000(06)



本文编号：3506153