大功率IGBT模块结温提取研究

发布时间：2024-02-27 23:31

　　为了提高大功率功率变换器的可靠性,需要对大功率绝缘栅双极型晶体管IGBT (insulated gate bipolar transistor)模块进行温度监测,到目前为止,对高压IGBT的研究较少。搭建了双脉冲实验平台,对4.5 kV、1.2 kA IGBT模块开关瞬态时的热敏感电参数进行了测量,并对每个参数是否适用于在线结温提取以及预期成本进行了讨论。结果表明,大多数参数除温度外还受负载电流和母线电压的影响,最合适的结温提取参数是准阈值电压和开通时集电极电流变化率,它们都可以通过IGBT的寄生电感来获取。

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【部分图文】：

图8不同温度下的关断延迟时间实验结果

第13期孙鹏飞等：基于关断延迟时间的大功率IGBT模块结温提取方法研究3371Tj=75℃uEe5(/V格)t(500ns/格)Tj=50℃Tj=25℃Tj=100℃Tj=125℃图8不同温度下的关断延迟时间实验结果Fig.8Experimentalresultsofturn-o....

图15功率循环检测数据点Fig.15Powercycledetectiondatapoint

眉尤鹊缌鳌⒓尤仁奔洹⒗淙词奔洹⑺?涔?率、环境温度和失效判定依据等参数对IGBT模块进行功率循环测试，并采集结温、壳温与导通压降等数据，对仿真分析与焊料层疲劳寿命进行验证。4）当IGBT模块焊料层开始萌生裂纹时，模块结温和热阻会有一个明显的上升，可针对结温和热阻对IGBT模块进行....

图2实验平台

为了研究IGBT开关瞬态与结温的关系，本文搭建了双脉冲测试平台，如图2所示，实验电路如图3所示。通过IGBT的开关瞬变来提取TSEP。测试器件T1采用日立4.5kV、1.2kA的IGBT(MBN1200H45E2-H);D1采用英飞凌的4.5kV二极管（DD1200....

图3实验平台电路及IGBT寄生参数分布

图2实验平台实验测得的IGBT开关波形如图4所示，根据IGBT的开关波形，可以提取许多不同的开关参数，例如阈值电压、延迟时间、上升时间等。但是一些TSEP还强烈依赖于电压和电流，还必须确定它们对其他参数的依赖性。阈值电压VTH是集电极电流导通的最小门极电压，不易直接去测量，本实....

本文编号：3913131