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基于热敏感电参数法的大容量IGBT模块动态结温在线检测研究 被引量：15
1
作者 祝冲冲 王祥 +4 位作者 罗皓泽 周宇 杨欢 李武华 何湘宁 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第9期2686-2693,共8页
绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)在风力发电等大功率系统中应用广泛,其可靠性越来越受到学术界和工业界重视,鉴于结温是影响IGBT模块可靠性的重要因素,国内外学者提出了诸多基于热敏感电参数的结温提取方法... 绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)在风力发电等大功率系统中应用广泛,其可靠性越来越受到学术界和工业界重视,鉴于结温是影响IGBT模块可靠性的重要因素,国内外学者提出了诸多基于热敏感电参数的结温提取方法,然而较少涉及大容量IGBT模块动态结温在线监测和测试的研究。设计和搭建了基于H桥拓扑的兆瓦级应用工况复现平台,可开展大功率变流系统的运行工况型式测试。以关断延迟时间为热敏感电参数,简要论述了其与器件结温和负载电流等运行工况的相关性,并通过实测构建了三维数据库。基于运行工况复现平台,研究了大容量IGBT模块在不同基波频率下的结温波动特征,并通过模块内置的负温度系数(negative temperature coefficient,NTC)热敏电阻进行结温波动对比,验证了以关断延迟时间进行IGBT模块结温在线提取和检测具有灵敏度高、响应速度快和易于集成的优点。 展开更多
关键词 大容量IGBT模块 热敏感电参数法 工况复现 结温提取 关断延迟时间
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SiC MOSFET与Si IGBT器件温度敏感电参数对比研究 被引量：4
2
作者 俞恒裕 王俊 +1 位作者 江希 陈建军 《电源学报》 CSCD 北大核心 2020年第4期28-37,共10页
功率半导体器件结温是反映器件健康状态的关键指标。目前被认为具有前景的在线实时结温提取方案是基于器件本身的温度敏感电参数TSEPs(temperature sensitive electrical parameters)法,对于Si IGBT器件温敏电参数的在线实时结温提取方... 功率半导体器件结温是反映器件健康状态的关键指标。目前被认为具有前景的在线实时结温提取方案是基于器件本身的温度敏感电参数TSEPs(temperature sensitive electrical parameters)法,对于Si IGBT器件温敏电参数的在线实时结温提取方法国内外已有大量文献报道,但对于宽禁带SiC器件研究甚少,且对于不同种温敏电参数的特性差异分析极为必要。因此,提出针对不同温敏电参数在SiC MOSFET和Si IGBT上的对比分析。首先对SiC MOSFET的静态和动态温敏电参数进行理论建模分析获取结温敏感依据,后续通过实验多维度对比分析温敏电参数在SiC MOSFET和Si IGBT的适用性。最后就各温敏电参数的提取电路设计进行分析对比。实验结果表明,通态电阻Ron和开通di/dt更适合于SiC MOSFET,而VTH、td-off和VGP更适合于Si IGBT。 展开更多
关键词 SiC MOSFET Si IGBT 温度敏感电参数 结温提取 可靠性
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基于一种新型导通压降采样电路的IGBT器件结温在线监测方法 被引量：1
3
作者 赵蕤 杨柯欣 +1 位作者 唐涛 宋文胜 《电源学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期295-303,共9页
热敏感电参数法具有在线能力强、非侵入和快响应等特点,成为了当前的研究热点。因此以导通压降为热敏感电参数,重点研究了1种基于导通压降的IGBT结温在线监测方法。首先,通过双脉冲测试电路获取IGBT导通压降、集电极电流和结温数据;然后... 热敏感电参数法具有在线能力强、非侵入和快响应等特点,成为了当前的研究热点。因此以导通压降为热敏感电参数,重点研究了1种基于导通压降的IGBT结温在线监测方法。首先,通过双脉冲测试电路获取IGBT导通压降、集电极电流和结温数据;然后,基于所测数据构建了IGBT集电极电流、结温与导通压降的三维映射表征模型;最后,设计了1种新型导通压降采样电路,并开展IGBT结温的在线监测实验研究,实验结果验证了所得三维结温表征模型的准确性和有效性。 展开更多
关键词 绝缘栅双极晶体管 结温在线监测 热敏感电参数 导通压降 双脉冲测试 三维映射表征模型 采样电路
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大容量电力电子器件结温提取原理综述及展望 被引量：74
4
作者 李武华 陈玉香 +3 位作者 罗皓泽 周宇 杨欢 何湘宁 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第13期3546-3557,3373,共12页
电力生产、传输和消费方式的变革对大容量电力电子装备的可靠性提出了更高的要求。温度诱发的器件失效是电力电子系统失效的主要原因。因此,对器件结温的精确提取是大功率电力变换装备的寿命预测、健康管理和可靠性评估的基础。该文概... 电力生产、传输和消费方式的变革对大容量电力电子装备的可靠性提出了更高的要求。温度诱发的器件失效是电力电子系统失效的主要原因。因此,对器件结温的精确提取是大功率电力变换装备的寿命预测、健康管理和可靠性评估的基础。该文概述大容量电力电子器件结温提取原理和相关技术的最新进展,梳理现有器件结温检测技术的分类方法和主要特点,特别是对热敏感电参数提取方法的工作原理、典型特征进行总结和归纳,并从线性度、灵敏度、泛化度等指标对结温提取方法进行初步评估。在此基础上展望大容量电力电子器件结温提取的未来研究方向。 展开更多
关键词 大容量电力电子器件 结温提取 热敏感电参数
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损伤对猕猴桃果实电特性的影响 被引量：18
5
作者 唐燕 杜光源 张继澍 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期6-11,共6页
以猕猴桃品种"海沃德"果实为材料,采后果实经50cm高处自由落体碰伤处理,利用日置智能LCR测试仪测定了果实的6个电参数(复阻抗Z、并联等效电容Cp、并联等效电感Lp、损耗系数D、电导G、阻抗相角θ)在6个电场频率(100、158、251... 以猕猴桃品种"海沃德"果实为材料,采后果实经50cm高处自由落体碰伤处理,利用日置智能LCR测试仪测定了果实的6个电参数(复阻抗Z、并联等效电容Cp、并联等效电感Lp、损耗系数D、电导G、阻抗相角θ)在6个电场频率(100、158、251、398、631kHz和1MHz)条件下的变化,以及随着贮藏时间的延长各电参数的变化。结果表明:在(25±1)℃条件下,随着电激频率的增加,无论损伤果还是对照果,Z、Lp均呈逐渐减小的变化趋势,Cp、G呈逐渐增加的变化趋势,D呈现先上升后下降的变化趋势,θ呈现先下降后上升的变化趋势。损伤果采后Z在6个电激频率条件下都显著低于对照果,所以Z可作为区分其损伤与否的敏感电参数。在100kHz和251kHz两个电激频率条件下,损伤果采后D值显著高于对照果,所以在这两个特征频率条件下D可作为区分"海沃德"猕猴桃果实损伤与否的敏感电参数。 展开更多
关键词 猕猴桃 损伤 电特性 敏感电参数
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猕猴桃电特性与生理特性关系研究 被引量：13
6
作者 唐燕 杜光源 张继澍 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期97-102,共6页
为了研究室温(20℃)贮藏下"秦美"猕猴桃电参数与生理参数的相关性,探讨用电特性无损检测生理特性的可行性,用SPSS软件对果实复阻抗等6个电参数和果实硬度等12个生理参数之间进行了相关性分析。结果显示,复阻抗和电容在特征频... 为了研究室温(20℃)贮藏下"秦美"猕猴桃电参数与生理参数的相关性,探讨用电特性无损检测生理特性的可行性,用SPSS软件对果实复阻抗等6个电参数和果实硬度等12个生理参数之间进行了相关性分析。结果显示,复阻抗和电容在特征频率下能量化的生理参数多,其中复阻抗能量化硬度等8个生理参数,电容能量化7个生理参数,而电感不能量化任何一个生理参数。阻抗相角量化可滴定酸含量、相对电导率、淀粉含量和纤维素含量的可靠性高。除了淀粉酶活性、PE活性、PG活性、Cx活性之外,其余生理参数都可在特征频率下用敏感电参数来量化。 展开更多
关键词 猕猴桃 电特性 生理特性 特征频率 敏感电参数
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基于介电特性的猕猴桃和桃果实品种识别研究 被引量：8
7
作者 唐燕 张继澍 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期1-4,共4页
以秦美猕猴桃、海沃德猕猴桃、秦光2号油桃和秦王桃为研究对象,探讨利用果实电学特性进行种类品种识别实验的可行性,测定果实采收当日在电激频率0.1kHz～5MHz范围内24个频率下的7个电参数(复阻抗Z、并联等效电感Lp、损耗系数D、阻抗相... 以秦美猕猴桃、海沃德猕猴桃、秦光2号油桃和秦王桃为研究对象,探讨利用果实电学特性进行种类品种识别实验的可行性,测定果实采收当日在电激频率0.1kHz～5MHz范围内24个频率下的7个电参数(复阻抗Z、并联等效电感Lp、损耗系数D、阻抗相角θ、串联等效电阻Rs、电导G、并联等效电容Cp)变化。结果表明:猕猴桃和桃果实的lgZ和lgLp与lgf均有很好的线性关系,R2大于0.95。在100Hz～1.58kHz的电激励频率范围内,可用D值来区分猕猴桃和桃果实。在100Hz～6.31kHz的频率范围内,可用θ值和Rs值区分猕猴桃和桃果实。在100Hz～100kHz的频率范围内,可用G值来区分猕猴桃和桃果实。在15.8～100kHz频率范围内,可用Z来区分海沃德猕猴桃、秦美猕猴桃、秦王桃、秦光2号油桃果实。在100Hz～158kHz频率范围内,可用Cp来区分猕猴桃和桃两个种类及不同品种果实。 展开更多
关键词 猕猴桃 桃 电特性 敏感电参数
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1-MCP对不同成熟度猕猴桃电特性的影响 被引量：2
8
作者 唐燕 杜光源 张继澍 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期238-242,共5页
以适期采收(成熟度Ⅰ,可溶性固形物6.2%)和晚采收(成熟度Ⅱ,可溶性固形物8.8%)的‘海沃德’猕猴桃为试材,研究0.5μL/L 1-MCP处理对在室温(20℃)贮藏条件下果实电特性的影响。结果表明,在1MHz频率下,成熟度Ⅰ的果实复阻抗明显高于成熟... 以适期采收(成熟度Ⅰ,可溶性固形物6.2%)和晚采收(成熟度Ⅱ,可溶性固形物8.8%)的‘海沃德’猕猴桃为试材,研究0.5μL/L 1-MCP处理对在室温(20℃)贮藏条件下果实电特性的影响。结果表明,在1MHz频率下,成熟度Ⅰ的果实复阻抗明显高于成熟度Ⅱ的果实,而且从贮藏7d开始,两成熟度果实复阻抗(Z)值差异达显著水平(P<0.05)。在10kHz频率下,成熟度Ⅰ果实并联等效电容(Cp)值明显高于成熟度Ⅱ的果实,而且从贮藏7d开始,两成熟度果实Cp值差异达显著水平(P<0.05)。在0.1kHz和1MHz电激励频率条件下,随着贮藏时间的延长,1-MCP有抑制果实复阻抗下降的趋势;在10kHz频率条件下,1-MCP处理果Cp值明显高于对照果;但并联等效电感(Lp)和阻抗相角(θ)对成熟度和1-MCP处理的响应不灵敏,不能作为区分成熟度或1-MCP处理的敏感电参数。 展开更多
关键词 1-MCP 成熟度 猕猴桃 电特性 敏感电参数
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IGBT模块结温估计方法及其温度特性研究 被引量：3
9
作者 杜明星 李豹 +1 位作者 唐吉林 魏克新 《电源学报》 CSCD 2016年第6期17-22,共6页
为了准确快速地估计结温,研究了IGBT模块的温度特性及基于温度敏感电参数TSEP(temperature sensitive electrical parameters)的结温估计方法。首先在不同壳温的条件下,测量IGBT开关过程中的门极-射极电压Vge、集电极-射极电压Vce和集... 为了准确快速地估计结温,研究了IGBT模块的温度特性及基于温度敏感电参数TSEP(temperature sensitive electrical parameters)的结温估计方法。首先在不同壳温的条件下,测量IGBT开关过程中的门极-射极电压Vge、集电极-射极电压Vce和集电极电流Ic,并以上述参数作为TSEP;然后分析了TSEP随温度变化的机理,研究了TSEP典型特征与温度的关系,并将其量化;最后提出一种准确的IGBT结温估计方法。实验测试结果表明,基于TSEP的典型特征的结温估计方法切实可行。 展开更多
关键词 绝缘栅双极型晶体管 结温 温度敏感电参数 估计方法
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大功率IGBT模块结温提取研究 被引量：3
10
作者 谷明月 刘金璐 《电源学报》 CSCD 北大核心 2020年第6期192-198,共7页
为了提高大功率功率变换器的可靠性,需要对大功率绝缘栅双极型晶体管IGBT(insulated gate bipolar transistor)模块进行温度监测,到目前为止,对高压IGBT的研究较少。搭建了双脉冲实验平台,对4.5 kV、1.2 kA IGBT模块开关瞬态时的热敏感... 为了提高大功率功率变换器的可靠性,需要对大功率绝缘栅双极型晶体管IGBT(insulated gate bipolar transistor)模块进行温度监测,到目前为止,对高压IGBT的研究较少。搭建了双脉冲实验平台,对4.5 kV、1.2 kA IGBT模块开关瞬态时的热敏感电参数进行了测量,并对每个参数是否适用于在线结温提取以及预期成本进行了讨论。结果表明,大多数参数除温度外还受负载电流和母线电压的影响,最合适的结温提取参数是准阈值电压和开通时集电极电流变化率,它们都可以通过IGBT的寄生电感来获取。 展开更多
关键词 结温提取 大功率绝缘栅双极型晶体管 热敏感电参数
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