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模块化多电平换流阀IGBT器件功率损耗计算与结温探测
被引量：
41
1
作者
王希平
李志刚
姚芳
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2019年第8期1636-1646,共11页
半桥子模块是柔性直流输电系统中模块化多电平换流阀(MMC)的核心单元,根据运行工况参数计算半桥子模块器件的功率损耗是进行绝缘栅双极晶体管(IGBT)模块结温探测的关键,准确的结温波动信息对MMC换流阀系统的可靠性研究和安全运行尤为重...
半桥子模块是柔性直流输电系统中模块化多电平换流阀(MMC)的核心单元,根据运行工况参数计算半桥子模块器件的功率损耗是进行绝缘栅双极晶体管(IGBT)模块结温探测的关键,准确的结温波动信息对MMC换流阀系统的可靠性研究和安全运行尤为重要。与一般的两电平逆变器不同,MMC系统中桥臂电流具有与生俱来的直流偏置特性。该文提出了一种基于电热耦合模型的半桥子模块中IGBT器件功率损耗与瞬态结温计算的数学解析方法。首先研究半桥子模块中各导通器件电流复现方法,建立基于开关周期的平均功率损耗计算模型,基于瞬态热阻抗建立半桥子模块中IGBT器件的热网络模型;然后通过一个2MW的柔性直流输电系统算例,计算子模块中上下管开关器件的功率损耗和瞬态结温变化,计算速度是时域仿真模型的1 000倍;最后通过有限元模型验证了文中所提电热耦合模型的有效性。
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关键词
模块化多电平换流阀
半桥子模块
功率损耗
结
温
探测
电热耦合模型
下载PDF
职称材料
基于IGBT模块饱和压降温度特性的结温探测研究
被引量：
5
2
作者
姚芳
王少杰
李志刚
《电子器件》
CAS
北大核心
2017年第2期291-295,共5页
实验室条件下,IGBT模块的结温探测是瞬态热阻抗测试的关键。首先分别在热稳态和热瞬态下证明了饱和压降温度特性只与芯片有关,然后建立了IGBT模块结温探测模型,利用饱和压降值和集电极电流值来计算结温值,并将用模型计算出的结温与光纤...
实验室条件下,IGBT模块的结温探测是瞬态热阻抗测试的关键。首先分别在热稳态和热瞬态下证明了饱和压降温度特性只与芯片有关,然后建立了IGBT模块结温探测模型,利用饱和压降值和集电极电流值来计算结温值,并将用模型计算出的结温与光纤实测的结温相比较,吻合性良好,证明了模型计算法能够准确探测结温。该方法可以用于恒流加热过程中瞬态热阻抗的测量,比起热敏参数法中冷却过程测量瞬态热阻抗相比,更具有实际意义。
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关键词
IGBT
结
温
探测
温
度特性
饱和压降
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职称材料
题名
模块化多电平换流阀IGBT器件功率损耗计算与结温探测
被引量：
41
1
作者
王希平
李志刚
姚芳
机构
省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室(河北工业大学电气工程学院)
河北省电磁场与电器可靠性重点实验室(河北工业大学电气工程学院)
出处
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2019年第8期1636-1646,共11页
基金
国家科技支撑计划(2015BAA09B01)
国家自然科学基金(51377044)
河北省自然科学基金重点项目(E2017202284)资助
文摘
半桥子模块是柔性直流输电系统中模块化多电平换流阀(MMC)的核心单元,根据运行工况参数计算半桥子模块器件的功率损耗是进行绝缘栅双极晶体管(IGBT)模块结温探测的关键,准确的结温波动信息对MMC换流阀系统的可靠性研究和安全运行尤为重要。与一般的两电平逆变器不同,MMC系统中桥臂电流具有与生俱来的直流偏置特性。该文提出了一种基于电热耦合模型的半桥子模块中IGBT器件功率损耗与瞬态结温计算的数学解析方法。首先研究半桥子模块中各导通器件电流复现方法,建立基于开关周期的平均功率损耗计算模型,基于瞬态热阻抗建立半桥子模块中IGBT器件的热网络模型;然后通过一个2MW的柔性直流输电系统算例,计算子模块中上下管开关器件的功率损耗和瞬态结温变化,计算速度是时域仿真模型的1 000倍;最后通过有限元模型验证了文中所提电热耦合模型的有效性。
关键词
模块化多电平换流阀
半桥子模块
功率损耗
结
温
探测
电热耦合模型
Keywords
Modular multilevel converter
half-bridge sub-module
power loss
Junction temperature detection
electro-thermal coupling model
分类号
TM46 [电气工程—电器]
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职称材料
题名
基于IGBT模块饱和压降温度特性的结温探测研究
被引量：
5
2
作者
姚芳
王少杰
李志刚
机构
河北工业大学电气工程学院
出处
《电子器件》
CAS
北大核心
2017年第2期291-295,共5页
基金
国家科技支撑计划项目(2015BAA09B01)
国家自然科学基金项目(51377044)
+1 种基金
河北省科技计划项目(13214303D
14214503D)
文摘
实验室条件下,IGBT模块的结温探测是瞬态热阻抗测试的关键。首先分别在热稳态和热瞬态下证明了饱和压降温度特性只与芯片有关,然后建立了IGBT模块结温探测模型,利用饱和压降值和集电极电流值来计算结温值,并将用模型计算出的结温与光纤实测的结温相比较,吻合性良好,证明了模型计算法能够准确探测结温。该方法可以用于恒流加热过程中瞬态热阻抗的测量,比起热敏参数法中冷却过程测量瞬态热阻抗相比,更具有实际意义。
关键词
IGBT
结
温
探测
温
度特性
饱和压降
Keywords
IGBT
junction temperature detection
temperature characteristic
saturation voltage drop
分类号
TN32 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
模块化多电平换流阀IGBT器件功率损耗计算与结温探测
王希平
李志刚
姚芳
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2019
41
下载PDF
职称材料
2
基于IGBT模块饱和压降温度特性的结温探测研究
姚芳
王少杰
李志刚
《电子器件》
CAS
北大核心
2017
5
下载PDF
职称材料
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