本文關(guān)鍵詞：IGBT熱網(wǎng)絡(luò)參數(shù)準(zhǔn)在線辨識(shí)方法的研究

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【摘要】：隨著先進(jìn)電能變換技術(shù)的發(fā)展,功率變流器廣泛應(yīng)用于各工業(yè)領(lǐng)域。然而,工業(yè)界的調(diào)查研究表明,變流器中的功率器件其可靠性問題日益突出。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),不論是功率器件的狀態(tài)評(píng)估還是狀態(tài)控制,都與其熱網(wǎng)絡(luò)參數(shù)密切相關(guān),因此亟需對(duì)器件的熱網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進(jìn)行在線或準(zhǔn)在線辨識(shí)。論文主要針對(duì)IGBT的熱網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的準(zhǔn)在線辨識(shí)方法開展研究工作。首先,本文對(duì)IGBT熱網(wǎng)絡(luò)參數(shù)準(zhǔn)在線辨識(shí)的方法進(jìn)行了研究,并提出依據(jù)兩次不同散熱條件下變流器停機(jī)后的結(jié)溫降溫曲線進(jìn)行辨識(shí)�；陔姛岜葦M關(guān)系,將熱網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)辨識(shí)類比到電學(xué)上的參數(shù)辨識(shí),并分析了結(jié)溫降溫曲線的時(shí)間常數(shù)和等效Cauer熱網(wǎng)絡(luò)參數(shù)之間的耦合關(guān)系,得出在一條結(jié)溫降溫曲線下不能對(duì)參數(shù)進(jìn)行辨識(shí)的結(jié)論。在此基礎(chǔ)上,以變流器實(shí)際應(yīng)用為背景,以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)在線辨識(shí)為目標(biāo),在變流器再次停機(jī)前改變散熱條件,通過在不同散熱條件下得到關(guān)于熱網(wǎng)絡(luò)參數(shù)和時(shí)間常數(shù)的獨(dú)立方程。理論分析表明:通過兩次不同散熱條件下停機(jī)后的結(jié)溫降溫曲線,若對(duì)散熱器的熱阻參數(shù)進(jìn)行測量,可實(shí)現(xiàn)對(duì)Cauer型熱網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的準(zhǔn)在線辨識(shí)。其次,考慮散熱器的老化因素,本文提出計(jì)及散熱器老化影響的參數(shù)準(zhǔn)在線辨識(shí)方法,依據(jù)三次不同散熱條件下停機(jī)后的結(jié)溫降溫曲線可實(shí)現(xiàn)對(duì)熱參數(shù)的辨識(shí)。工業(yè)調(diào)查發(fā)現(xiàn),散熱器在變流器的工作進(jìn)程中存在老化和退化因素,其熱參數(shù)相對(duì)于初始值會(huì)發(fā)生改變。為此,本文在散熱器熱參數(shù)不可預(yù)知的前提下,分析了熱網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的可辨識(shí)性和不同散熱條件下結(jié)溫降溫曲線的時(shí)間常數(shù)之間的關(guān)系,提出依據(jù)三次不同散熱條件下變流器停機(jī)后的結(jié)溫降溫曲線實(shí)現(xiàn)對(duì)熱參數(shù)的準(zhǔn)在線辨識(shí)。理論分析表明:對(duì)于3階的Cauer型功率器件的熱網(wǎng)絡(luò),該方法可實(shí)現(xiàn)計(jì)及散熱器老化影響的熱參數(shù)準(zhǔn)在線辨識(shí)。最后,為了驗(yàn)證上述理論,本文進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)分析。對(duì)此,選擇英飛凌半橋模塊中的一個(gè)IGBT為實(shí)驗(yàn)對(duì)象并以實(shí)際的變流器為背景設(shè)計(jì)等效測量電路。依據(jù)上文提出的理論分別進(jìn)行了參數(shù)辨識(shí),并以JESD51-14為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行結(jié)果分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:本文提出的方法可實(shí)現(xiàn)對(duì)功率器件熱網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的準(zhǔn)在線辨識(shí)。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM46;TN322.8

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1165325