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第19卷第3期电气工程学报Vol.19No.3

2024年9月JOURNALOFELECTRICALENGINEERINGSep.2024

DOI:10.11985/2024.03.002

*

IGBTV-I

模块特性曲线簇建模及其结温提取应用

刘红涛王颢棋张晓康任林涛罗雨汪飞

(上海大学机电工程与自动化学院上海200444)

(InsulatedgatebipolartransistorIGBT)

摘要:绝缘栅双极型晶体管,以其高效率、大容量和低成本等特点在新能源发电及储能、

高压直流输电、电力牵引和电气化交通等领域应用非常广泛。然而一旦IGBT模块发生故障,将打破相关装置和设备的正常

运行状态,引发一系列连锁事故,造成人员伤害和严重的经济损失。根据一项调查统计结果,光伏电站大约34%的可靠性问

题是由IGBT模块故障所引发的,因此,IGBT模块可靠性问题愈发受到关注。相关研究成果表明,IGBT模块的结温与模块

可靠性问题之间存在密切的关系,如何能够快速准确地获取当前IGBT模块的实时结温是IGBT模块可靠性研究的关键。通

过对IGBT模块的V-I输出特性曲线进行深入分析和研究,提出一种表征IGBT模块导通压降、结温和集电极电流关系的建

模方法。利用该方法建立的表征模型可以方便快捷地提取IGBT模块结温,并通过试验验证了基于该建模方法的IGBT模块

结温提取策略的有效性。除此之外,该建模方法考虑到了模块键合线老化的影响,并给出了相应的模型校正方法和结温提取

策略。

关键词:IGBT模块;V-I特性;建模;结温

中图分类号:TM464

VI

-CurveModelingofIGBTModulesandApplicationsfor

JunctionTemperatureExtraction

LIUHongtaoWANGHaoqiZHANGXiaokangRENLintaoLUOYuWANGFei

(SchoolofMechatronicEngineeringandAutomation,ShanghaiUniversity,Shanghai200444)

Abstract:Insulatedgatebipolartransistor(IGBT)iswidelyusedinfieldssuchasnewenergygenerationandstorage,highvoltage

directcurrenttransmission(HVDC),electrictraction,andelectrifiedtransportationduetotheirhighefficiency,largecapacity,andlow

cost.However,oncetheIGBTmodulefails,itwilldisruptthenormaloperationofrelateddevicesandequipment,causingaseriesof

chainacciden

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