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《浙江大学》 2015年
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大功率IGBT模块开关特性测试平台研制及其应用

孙鹏飞  
【摘要】:对大功率IGBT模块进行开关特性测试有利于功率器件的选型、变流器的损耗预估以及运行工况下IGBT的电热应力分析等;对大功率IGBT模块进行结温提取有利于对IGBT模块进行状态监测,实现器件的健康管理,二者结合可实现变流器结构和散热系统的优化设计,并为电力电子装置的可靠性研究提供数据支持。本文分别从器件开关特性测试和器件结温提取两个方面出发,设计大功率IGBT模块开关特性参数自动化测试与提取系统,并基于该测试系统,提出了利用关断延迟时间进行模块的工作结温实时监测提取方法。在IGBT模块开关特性测试方面,本论文面向大功率IGBT模块的实际应用,设计了适用于柔性直流输电系统的3300V大功率IGBT模块的开关动态特性离线测试平台,该平台能够模拟IGBT模块的实际运行工况,实现高压大电流下的开关动态测试,通过LabVIEW软件编程,采用模块化的软件设计思路,完成测试仪器的远程控制和测试数据的显示存储,设计了简易友好的操作界面,实现了系统自动化测试,同时基于开关动态测试波形,利用MATLAB软件编程实现包含开关损耗、开关时间等开关特性参数的提取,并对开关特性参数与运行工况的关系进行了分析和趋势预测。在IGBT模块结温提取方面,本论文分析了大功率IGBT模块的封装特点,以关断延迟时间作为热敏电参数,利用自身寄生参数实现了关断延迟时间的测量,进而对IGBT模块的工作结温进行了提取,并通过设计的IGBT模块的开关动态特性自动化测试系统对该方法进行了实验验证。实验结果证明该方法线性度好、分辨率高、测量便利和易于集成,在IGBT模块结温的在线监测等可靠性研究方面具有较高的应用前景。论文最后,对全文内容进行总结,对大功率IGBT模块的测试和结温检测方面的后续研究提出了展望。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TN322.8

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