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基于频段导向的PWM逆变器主动热管理控制 被引量：9
1
作者 黄守道 陈叶宇 +1 位作者 刘平 荣飞 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期34-39,共6页
对绝缘栅双极型晶体管(IGBT)进行主动热管理,是提高器件使用寿命和降低逆变器运行维护成本的有效途径,然而,输出频率对器件的结温性能的影响往往被忽略。因此,基于频段导向,针对电压型PWM逆变器提出了一种主动热管理控制的新方法。通过... 对绝缘栅双极型晶体管(IGBT)进行主动热管理,是提高器件使用寿命和降低逆变器运行维护成本的有效途径,然而,输出频率对器件的结温性能的影响往往被忽略。因此,基于频段导向,针对电压型PWM逆变器提出了一种主动热管理控制的新方法。通过损耗计算和实时结温观测,在低输出频率区域采用滞环控制调节开关频率,在高输出频率区域对电流进行限幅。仿真结果表明,该控制策略能有效降低器件平均结温和结温波动,提高热容量利用率,改善逆变器可靠性,延长器件使用寿命。 展开更多
关键词 电压型PWM逆变器 绝缘栅双极型晶体管 可靠性 主动热管理 结温控制 频段导向
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功率模块主动热控制技术研究综述 被引量：1
2
作者 皇甫宜耿 宋少林 +2 位作者 王晓鹏 李凡 甘子瑜 《电源学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期118-126,共9页
功率半导体器件是基于电力电子技术的电能变换、电力驱动等领域的核心,在新能源发电、交通运输以及航空航天等领域有广阔的应用前景,然而其发热原因造成的退化失效和可靠性等问题已成为其进一步发展的瓶颈,亟需探究有效的热管理方法,以... 功率半导体器件是基于电力电子技术的电能变换、电力驱动等领域的核心,在新能源发电、交通运输以及航空航天等领域有广阔的应用前景,然而其发热原因造成的退化失效和可靠性等问题已成为其进一步发展的瓶颈,亟需探究有效的热管理方法,以提高其可靠性和使用寿命。在介绍功率模块的热管理方法的基础上,重点综述了其主动热管理方法的研究进展。依据控制参量的不同将其分为器件级、系统级和多参量的综合方法,并对各种方法进行了分析比对总结。最后提出了功率器件结温相关技术的发展趋势,进行了展望,以期为其后续研究应用提供参考。 展开更多
关键词 功率器件 可靠性 结温控制 主动热控制
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模拟换流阀长期运行工况的高压大功率晶闸管电热联合老化系统研制
3
作者 刘隆晨 张康 +2 位作者 喻悦箫 庞磊 贾志杰 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2024年第2期20-28,共9页
近年来国内多个直流换流站发生严重事故,经调查发现事故起因多为长时间运行的换流阀晶闸管发生不同程度的老化甚至绝缘能力丧失。掌握晶闸管参数退化规律是开展晶闸管运维监测、预防此类事故继续发生的基础。因此为了深入了解换流阀晶... 近年来国内多个直流换流站发生严重事故,经调查发现事故起因多为长时间运行的换流阀晶闸管发生不同程度的老化甚至绝缘能力丧失。掌握晶闸管参数退化规律是开展晶闸管运维监测、预防此类事故继续发生的基础。因此为了深入了解换流阀晶闸管老化过程中特性参数退化规律与老化机理,首先需要搭建试验所需的模拟换流阀运行过程的晶闸管老化试验装置。文中首先分析了换流阀晶闸管的实际运行工况,并基于此设计了晶闸管电热联合老化主电路,接着对电路中涉及到的控制单元,包括绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的驱动电路与晶闸管的触发电路进行设计与搭建,并基于晶闸管的实际运行工况设计了晶闸管结温控制系统。为了获得晶闸管老化过程中特性参数的退化规律,设计了晶闸管漏电流在线监测系统与反向恢复离线测量系统。经过检验,各个模块以及主电路均能够保持长期稳定运行,为换流阀晶闸管的老化试验打下了良好基础。 展开更多
关键词 换流阀晶闸管 老化试验装置 驱动电路 结温控制 特性参数
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功率器件结温主动控制及优化策略
4
作者 胡震 崔曼 +1 位作者 吴晓华 施涛 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第18期5732-5741,共10页
功率器件因结温波动产生的热-机械应力是其疲劳失效的主要原因,开展结温控制是提升器件可靠性、实现功率变换系统安全运行的重要保障。该文提出一种基于有限时间有界理论的功率器件结温主动控制策略,实现器件结温波动较为精确的控制,降... 功率器件因结温波动产生的热-机械应力是其疲劳失效的主要原因,开展结温控制是提升器件可靠性、实现功率变换系统安全运行的重要保障。该文提出一种基于有限时间有界理论的功率器件结温主动控制策略,实现器件结温波动较为精确的控制,降低功率器件在运行过程中的结温波动幅值,减小因结温波动产生的热应力对器件材料的冲击,延缓器件的疲劳老化程度。首先,基于Foster热网络模型建立功率器件结温波动的状态-空间模型,基于有限元分析方法完成模型参数的辨识,实现器件结温状态的实时估计;其次,基于有限时间有界理论完成结温管理反馈控制器的设计,考虑不同工况下器件结温需求,以器件开关频率的调整为例完成器件结温波动的管理,降低结温波动对器件的热冲击作用;最后,仿真和实验结果表明,状态-空间模型估算器件结温的误差约为2%,结温控制结果与设定值差距约1.7%,说明了该文方法在结温估算和管理方面的精度较高。 展开更多
关键词 功率器件 结温控制 可靠性 热管理
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一种电动汽车启动过程中IGBT结温控制策略
5
作者 刘鹏 陈致初 +3 位作者 唐雄辉 张思玉 张士兵 古强 《控制与信息技术》 2023年第1期52-56,共5页
在电动汽车启动过程中,由于电机控制器输出电流的频率较低,当满转矩输出时,控制器开关器件IGBT的结温波动严重,容易造成IGBT芯片结温过高,对IGBT模块可靠性和寿命带来影响。对此,文章提出一种基于速度反馈的电动汽车启动过程中IGBT结温... 在电动汽车启动过程中,由于电机控制器输出电流的频率较低,当满转矩输出时,控制器开关器件IGBT的结温波动严重,容易造成IGBT芯片结温过高,对IGBT模块可靠性和寿命带来影响。对此,文章提出一种基于速度反馈的电动汽车启动过程中IGBT结温控制策略。其首先分析了启动过程中转速、电流、开关频率之间的数学关系,在此基础上根据速度反馈构造转矩释放函数,不断释放转矩上限,在尽可能提升整车动力性能的基础上控制结温。Matlab仿真结果和黑模块实测数据验证了所提控制策略的可行性。 展开更多
关键词 电动汽车 IGBT 结温控制 黑模块 电机控制器
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±1100 kV/12 GW特高压换流阀关键技术研究
6
作者 马元社 苟锐锋 《电力电子技术》 北大核心 2023年第11期40-42,67,共4页
随着特高压(UHV)直流输电技术的不断成熟和完善,输送容量又达到了新高度,总结了±1 100 kV/12 GW UHV换流阀设计所采用的关键技术,此处仅从换流阀关断特性研究、结温控制技术研究和型式试验展开分析,首先结合晶闸管特性和试验数据,... 随着特高压(UHV)直流输电技术的不断成熟和完善,输送容量又达到了新高度,总结了±1 100 kV/12 GW UHV换流阀设计所采用的关键技术,此处仅从换流阀关断特性研究、结温控制技术研究和型式试验展开分析,首先结合晶闸管特性和试验数据,提出了换流阀不同运行工况下反向恢复电荷修正函数;在此基础上根据换流阀内部拓扑结构,提出了晶闸管结温计算方法,建立了换流阀应力分析模型。所设计制造的±1 100 kV/12GW晶闸管换流阀,根据IEC 60700-1标准通过了全套型式试验,并应用于世界上第一条电压等级最高、输送容量最大的“昌吉-古泉±1 100 kV/12 GW UHV直流工程”,为后续UHV换流阀精益化设计奠定了良好基础。 展开更多
关键词 换流阀 关断特性 结温控制
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功率器件主动热控制的PI参数优化方法 被引量：2
7
作者 万萌 应展烽 张旭东 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期667-676,共10页
为了提高功率器件结温控制精度,提出了功率器件主动热控制的参数优化方法。基于功率器件主动热控制原理和热网络模型,构建比例-积分(PI)参数优化的目标函数。利用遗传算法对目标函数进行求解,获得最优PI参数。为了验证方法的有效性,以功... 为了提高功率器件结温控制精度,提出了功率器件主动热控制的参数优化方法。基于功率器件主动热控制原理和热网络模型,构建比例-积分(PI)参数优化的目标函数。利用遗传算法对目标函数进行求解,获得最优PI参数。为了验证方法的有效性,以功率MOSFET构成单相全桥电路,以电流动态限幅为手段,在不同的电流限幅最大值、器件初始结温和环境温度等情况下,对功率器件进行了主动热控制仿真与实验。结果表明,该文PI参数优化方法能够提升功率器件结温控制准确性。 展开更多
关键词 功率器件 主动热控制 PI控制器 参数优化 结温控制 遗传算法 单相全桥电路 电流动态限幅
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半导体器件功率老化的结温控制方法研究 被引量：1
8
作者 冯永杰 李斌 黄云 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2010年第5期46-49,79,共5页
半导体器件功率老化所面临的主要问题是结温控制。为了确保半导体器件老化的可靠性，对现有的连续脉冲结温控制方法进行讨论和改进，并给出相应的结温测试电路。理论分析和实验表明，凋整脉冲功率、脉冲占空比、脉冲频率，确能使器件结... 半导体器件功率老化所面临的主要问题是结温控制。为了确保半导体器件老化的可靠性，对现有的连续脉冲结温控制方法进行讨论和改进，并给出相应的结温测试电路。理论分析和实验表明，凋整脉冲功率、脉冲占空比、脉冲频率，确能使器件结温达到老化的要求，并分析了脉冲功率、脉冲占空比、脉冲频率对结温的影响。最后在此基础上，提出一种多个分立器件使用单电源串行功率老化的方法。 展开更多
关键词 半导体器件 功率老化 结温控制
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光纤气体传感器光源温控问题的研究
9
作者 冉昌艳 陈德彝 吴正平 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 2007年第2期160-162,共3页
光谱吸收型光纤气体传感器中,利用气体分子的吸收光谱,采用分布反馈式半导体激光器(DFB LD)作为光源,使光源输出中心波长精确对准气体的吸收峰,从而来检测出气体的浓度.而要使测量准确,光源的温控非常重要.提出了一种光源两级温控的思想... 光谱吸收型光纤气体传感器中,利用气体分子的吸收光谱,采用分布反馈式半导体激光器(DFB LD)作为光源,使光源输出中心波长精确对准气体的吸收峰,从而来检测出气体的浓度.而要使测量准确,光源的温控非常重要.提出了一种光源两级温控的思想:外壳温控和结温控制,并设计了温控电路,温控实验证明了两级温控的有效性. 展开更多
关键词 光纤气体传感器 DFB LD 外壳温控 结温控制
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