【摘要】：IGBT作為常用的半導(dǎo)體開關(guān)器件,是電力電子設(shè)備中比較容易出現(xiàn)老化故障的半導(dǎo)體器件,其可靠性對(duì)電力電子設(shè)備意義重大。首先詳細(xì)分析了IGBT的老化機(jī)理及其對(duì)各主要電氣參數(shù)的影響,認(rèn)為鍵合線脫落和焊料層疲勞分別會(huì)造成通態(tài)電阻和熱阻的增大,熱阻的增大會(huì)直接導(dǎo)致IGBT的主要溫敏物理參數(shù)發(fā)生變化。其次提出了一種基于飽和導(dǎo)通壓降的改進(jìn)溫敏參數(shù)法,利用窄脈沖驅(qū)動(dòng)IGBT來解決器件自身發(fā)熱問題,該方法適用于大電流條件下測(cè)量結(jié)溫,為老化前后熱阻的分析提供了基礎(chǔ)。通態(tài)電阻和溫敏參數(shù)的變化是IGBT老化的直接表現(xiàn),建立了IGBT電路模型,對(duì)IGBT的老化過程進(jìn)行仿真分析,證明隨著老化的加劇IGBT的開關(guān)速度逐漸變慢、閾值電壓逐漸變小、通態(tài)壓降在大電流下隨溫度升高而增大,小電流下隨溫度升高而減小的結(jié)論。搭建了IGBT加速老化實(shí)驗(yàn)平臺(tái),對(duì)IGBT進(jìn)行了兩種加速老化實(shí)驗(yàn)——恒溫加速老化實(shí)驗(yàn)和變溫加速老化實(shí)驗(yàn),將老化的IGBT用于電路故障注入。隨后,通過實(shí)驗(yàn)和仿真分析了IGBT老化對(duì)全橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的DC/DC電路輸出電壓的影響,得出了IGBT的老化會(huì)使輸出電壓的頻譜發(fā)生一定程度的偏移,以及部分頻點(diǎn)幅值發(fā)生變化的結(jié)論。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN322.8
【圖文】：

如圖 2-9(b)和圖 2-10(b)所示，可知在導(dǎo)通電流 Ic不變的的上升，飽和導(dǎo)通壓降會(huì)隨著結(jié)溫的升高而逐漸增大；而在結(jié)，隨著導(dǎo)通電流的增大，飽和導(dǎo)通壓降也逐漸增大。仿真結(jié)果的變化趨勢(shì)完全相符。

圖 2-12 Vce與 Tj和 Ic的三維關(guān)系曲面從圖 2-12 中可以直觀地看出 Vce與 Tj之間的線性關(guān)系，為了驗(yàn)證這一點(diǎn)ATLAB 中的擬合工具對(duì)表 2-2 中的 20A 以上的大電流數(shù)據(jù)進(jìn)行線性擬合到三者之間的線性關(guān)系：

圖 2-13 Vce與 Tj和 Ic的線性擬合曲面后再依次畫出在不同的導(dǎo)通電流Ic下的結(jié)溫Tj與飽和導(dǎo)通壓降Vce之族，如圖 2-14 所示。從圖 2-14 中可以看出，當(dāng)負(fù)載較大、導(dǎo)通電流和導(dǎo)通壓降 Vce依然與結(jié)溫 Tj保持著較為良好的線性關(guān)系。雖然電流

【參考文獻(xiàn)】

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1 鄭積斐;李t

本文編號(hào)：2768172