本文選題：傳熱數學模型　切入點：結溫運行規(guī)律　出處：《電工技術學報》2017年12期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：提出一種基于傳熱動力學作用特征建立絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)結溫預測模型的建模方法。針對目前IGBT結溫預測模型無法靈活應用于多時間尺度仿真與快速計算模式的問題,通過將簡單(階躍)信號下得到的動力學作用分量應用于復雜(PWM)信號下,建立IGBT結溫預測數學模型。基于經典Cauer傳熱RC網絡結構,建立針對階躍功率輸入信號的IGBT結溫預測數學模型。提出采用自然解耦的方法,對IGBT傳熱動力學特性進行研究,建立傳熱動力學作用分量的準確表征。在此基礎上,采用自然解耦與精確補償的方法,建立針對PWM脈沖功率輸入信號的IGBT瞬態(tài)結溫預測數學模型。仿真與實驗結果驗證了模型的正確性與準確性。所建IGBT結溫預測數學模型對于查明IGBT器件的傳熱動力學作用機理,實現結溫的快速有效仿真與計算,建立IGBT傳熱多時間尺度數學模型具有重要的理論意義和應用價值。
[Abstract]:A modeling method based on heat transfer dynamics is proposed to model the junction temperature prediction model of insulated gate bipolar transistor (IGBT). The current IGBT junction temperature prediction model can not be flexibly applied to multi-time scale simulation and fast calculation model. The mathematical model of IGBT junction temperature prediction is established by applying the dynamic action components obtained from simple (step) signals to complex PWM signals. Based on the classical Cauer heat transfer RC network structure, a mathematical model for predicting IGBT junction temperature is established. A mathematical model of IGBT junction temperature prediction for step power input signals is established. A natural decoupling method is proposed to study the dynamic characteristics of heat transfer in IGBT, and the accurate characterization of the components of heat transfer dynamics is established. The method of natural decoupling and accurate compensation is used. A mathematical model of IGBT transient junction temperature prediction for PWM pulse power input signal is established. The simulation and experimental results verify the correctness and accuracy of the model. The mathematical model of IGBT junction temperature prediction can be used to find out the mechanism of heat transfer dynamics of IGBT devices. The fast and effective simulation and calculation of junction temperature and the establishment of multi-time scale mathematical model of IGBT heat transfer have important theoretical significance and application value.
【作者單位】： 海軍工程大學艦船綜合電力技術國防科技重點實驗室;
【基金】：國家自然科學基金重點項目(51490681);國家自然科學基金青年項目(51507185)資助 國家重點基礎研究發(fā)展計劃(973計劃)(2015CB251004)
【分類號】：TN322.8

【參考文獻】

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【共引文獻】

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6 秦星;風電變流器IGBT模塊結溫計算及功率循環(huán)能力評估[D];重慶大學;2014年

【二級參考文獻】

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本文編號：1632833