基于电-热耦合模型的IGBT模块结温计算方法

发布时间：2017-09-18 07:33

  本文关键词：基于电-热耦合模型的IGBT模块结温计算方法

  更多相关文章： IGBT模块 结温 功率损耗 电-热耦合模型

【摘要】：温度循环下的疲劳累计损伤是IGBT模块失效的主要原因,计算IGBT模块的结温对预测其寿命具有重要意义。为了研究IGBT模块工作过程中结温变化情况,首先通过计算IGBT和FWD的功率损耗建立了IGBT模块电模型,然后在分析IGBT模块热传导方式的基础上建立了IGBT模块热模型,进而基于电模型和热模型建立了IGBT模块的电-热耦合模型,最后以三相桥式逆变器为例对IGBT和FWD的结温进行了仿真分析。结果表明,由于IGBT和FWD处于开关状态,两者的结温波形均呈波动形状,且波动均值经过短时间上升后稳定于一恒定值,所以逆变器用IGBT模块开始工作后经短时间的热量积累最终达到热稳定状态;由于IGBT的开关损耗比FWD大,使得IGBT结温受开关频率的影响较大。
【作者单位】： 河北工业大学电磁场与电器可靠性省部共建重点实验室;
【关键词】： IGBT模块 结温 功率损耗 电-热耦合模型
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51475136) 国家科技支撑计划资助项目(2015BAA09B01) 河北省科技支撑计划资助项目(15212117) 河北省自然科学基金资助项目(E2014202230)~~
【分类号】：TN322.8
【正文快照】： 绝缘栅双极型晶体管IGBT(insulated gate bipolar transistor)综合了双极型三极管和绝缘栅型场效应管两者的优点,具有开关速度快、输入阻抗高、导通压降低和载流密度大等优点,广泛应用于智能电网、交通运输及家用电器等关键领域,故IGBT的可靠性问题成为研究热点。因IGBT模块内

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 杨旭;周雒维;杜雄;沈刚;徐铭伟;;绝缘栅双极型晶体管结温测量方法及其发展[J];电测与仪表;2012年02期

2 费翔;钱可元;罗毅;;大功率LED结温测量及发光特性研究[J];光电子.激光;2008年03期

3 陈明;胡安;唐勇;汪波;;绝缘栅双极型晶体管脉冲工作时结温特性及温度分布研究[J];西安交通大学学报;2012年04期

4 王惠艳;;晶闸管结温过高跳闸分析[J];高压电器;2010年10期

5 俞庆生;夏勋力;刘锐均;;大功率LED照明灯具的器件结温估算方法[J];中国照明电器;2011年09期

6 闫军政;杨士元;吴维刚;张金龙;;功率控制器结温无损伤测量技术研究与实现[J];半导体技术;2013年01期

7 杨敏杰;张伟;;两种旁路二极管结温测试方法的分析与比较[J];科技创新与应用;2013年20期

8 朱阳军;苗庆海;张兴华;卢烁今;;基于实际结温分布中小电流过趋热效应的验证[J];半导体学报;2007年07期

9 李松丽;张俊;;两种旁路二极管结温测试方法的分析与比较[J];上海计量测试;2013年01期

10 唐勇;陈明;汪波;;电力电子器件短时脉冲工作的结温特性研究[J];电力电子技术;2010年03期

中国重要会议论文全文数据库 前7条

1 童家岭;邵妍;李晓春;毛军发;;基于场路等效的三维封装热模型与热分析[A];2011年全国微波毫米波会议论文集（下册）[C];2011年

2 郭伟玲;王晓明;陈建新;邹德恕;沈光地;;LED结温的测量方法研究[A];海峡两岸第十四届照明科技与营销研讨会专题报告暨论文集[C];2007年

3 慕建伟;滕飞;李开祥;宿天赋;李志;;LED结温及其计算方法[A];第二十七届中国（天津）2013IT、网络、信息技术、电子、仪器仪表创新学术会议论文集[C];2013年

4 贾颖;李逗;曾晨晖;梁伟;曹红;;控制结温的功率晶体管稳态工作寿命试验的实现[A];第十一届全国可靠性物理学术讨论会论文集[C];2005年

5 毛德丰;郭伟玲;贾学姣;张勇辉;高国;沈光地;;功率LED热学特性研究[A];海峡两岸第十五届照明科技与营销研讨会专题报告暨论文集[C];2008年

6 张德骏;曹红;苗庆海;王家俭;张兴华;杨志伟;满昌峰;;控剖晶体管结温的稳态工作寿命试验方法[A];中国电子学会可靠性分会第十届学术年会论文集[C];2000年

7 毛德丰;郭伟玲;高国;沈光地;;功率LED电压与温度关系研究[A];中国照明论坛——城市照明节能规划、设计与和谐发展科技研讨会专题报告文集[C];2009年

中国重要报纸全文数据库 前3条

1 何山嵩 广东;LED的寿命预测[N];电子报;2010年

2 上海力兹照明电气有限公司 汪钢 赵正之;LED灯条灯泡结温的测量[N];消费日报;2014年

3 杭州浙大三色仪器有限公司董事长 牟同升;LED检测：满足产品需求 新应用领域有差距[N];中国电子报;2007年

中国博士学位论文全文数据库 前5条

1 吴军科;非平稳工况变流器IGBT模块结温平滑控制研究[D];重庆大学;2015年

2 罗皓泽;基于动态热敏电参数法的大容量IGBT模块结温在线提取原理和方法研究[D];浙江大学;2015年

3 陈全;大功率LED结温测试及其在封装热管理中的应用研究[D];华中科技大学;2012年

4 刘木清;照明用LED光效的热特性及其测试与评价方法的研究[D];复旦大学;2009年

5 张芹;大功率LED模块温度湿度加速寿命试验研究[D];华中科技大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 孙鹏飞;大功率IGBT模块开关特性测试平台研制及其应用[D];浙江大学;2015年

2 刘丹;重复过流冲击下IGBT退化的在线监测[D];浙江大学;2016年

3 徐铭伟;绝缘栅双极型晶体管结温仿真模型及其应用研究[D];重庆大学;2012年

4 于燕来;基于驱动电路参数调整的功率模块结温控制研究[D];重庆大学;2015年

5 毛娅婕;绝缘栅双极型晶体管结温测量方法的研究[D];重庆大学;2013年

6 韩凯;大功率LED器件的热学研究[D];复旦大学;2011年

7 佘露;大功率LED结温与热阻在线测量研究[D];深圳大学;2015年

8 张万路;功率型LED热学建模与结温测试分析[D];复旦大学;2009年

9 叶炎钟;非接触式LED结温测试方法研究及测试系统设计[D];浙江大学;2010年

10 温怀疆;LED结温测试方法研究[D];浙江大学;2010年

，

本文编号：874225