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        高功率密度電機控制器的IGBT模塊損耗及結(jié)溫計算

        2018-02-03 07:14:49杰,張
        電源學(xué)報 2018年1期
        關(guān)鍵詞:結(jié)溫熱阻導(dǎo)通

        丁 杰,張 平

        (1.湘潭大學(xué)土木工程與力學(xué)學(xué)院,湘潭411105;2.株洲南車時代電氣股份有限公司技術(shù)中心,株洲,412001)

        隨著能源與環(huán)境問題的日益凸顯,傳統(tǒng)燃油汽車向電動汽車轉(zhuǎn)變已經(jīng)越來越緊迫。發(fā)展電動汽車必須解決電池、電力驅(qū)動及其控制、整車輕量化、能量管理等關(guān)鍵技術(shù),因此,結(jié)構(gòu)緊湊的高功率密度電機控制器是電動汽車的關(guān)鍵部件,而IGBT模塊是電機控制器中最為核心的器件[1]。由于IGBT模塊在工作過程中產(chǎn)生的損耗不僅影響電機控制器的工作效率,還會導(dǎo)致結(jié)溫上升,對系統(tǒng)的可靠性產(chǎn)生重要影響。

        為設(shè)計可靠性高的高功率密度電機控制器,計算IGBT模塊的損耗和結(jié)溫是一項至關(guān)重要的工作。國內(nèi)外學(xué)者已較為深入研究了IGBT模塊的損耗計算方法,提出的損耗計算模型主要有基于物理結(jié)構(gòu)和基于數(shù)學(xué)方法兩大類[2,3]。基于物理結(jié)構(gòu)的IGBT損耗模型采用電容、電感、電阻、電壓源和電流源等元件模擬IGBT模塊特性,利用電壓、電流波形得到IGBT模塊的損耗,目前已有幾種較為成熟的物理仿真模型應(yīng)用于Saber、Spice等軟件。該方法需要熟悉IGBT模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、物理等效參數(shù)和微觀工作過程,然而獲取等效參數(shù)的難度很大,因此該方法較少應(yīng)用于工程領(lǐng)域[4]?;跀?shù)學(xué)方法的IGBT模塊損耗模型以大量試驗測試數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),用數(shù)學(xué)函數(shù)(如指數(shù)、線性、多項式、三角形、數(shù)據(jù)手冊插值等)表示損耗與各影響因素之間的數(shù)量關(guān)系,從而快速地計算出工作條件下的損耗[5]。Infineon公司開發(fā)的IPOSIM軟件基于數(shù)據(jù)手冊進行損耗計算,提供的表格中包含了數(shù)百種IGBT模塊的典型參數(shù),具有功能強大、使用方便等優(yōu)點[6]。

        在設(shè)計一款電動汽車用高功率密度電機控制器時,受空間體積限制,選擇了一個集成六單元的FS800R07A2E3型IGBT模塊直接構(gòu)成三相逆變電路,輸出功率可達80 kW。由于IPOSIM軟件沒有提供該型號IGBT模塊的損耗與結(jié)溫計算功能,且數(shù)據(jù)手冊中僅提供了采用25℃50%水/50%乙二醇混合物進行冷卻的熱阻曲線,電機控制器實際使用時的冷卻水溫度可達65℃,此時的冷卻水熱物性參數(shù)已有較大變化,直接使用數(shù)據(jù)手冊中的參數(shù)進行計算必將產(chǎn)生較大的誤差。

        鑒于此,本文分析了利用數(shù)據(jù)手冊計算IGBT模塊損耗和結(jié)溫的方法,通過計算流體動力學(xué)CFD(computational fluid dynamics)軟件FLUENT得到實際冷卻水溫度下的熱阻值,解決了數(shù)據(jù)手冊中熱性能數(shù)據(jù)不完善的問題,基于Matlab開發(fā)了損耗及結(jié)溫計算程序,可以計算出不同工況下的損耗和結(jié)溫等重要參數(shù)。

        1 高功率密度電機控制器的結(jié)構(gòu)

        某電動汽車用高功率密度電機控制器如圖1所示,其主要由機殼、外蓋、FS800R07A2E3型IGBT模塊、控制板、接線座、水管等組成。結(jié)構(gòu)整體外形如圖1(a)所示,IGBT模塊如由圖1(b)所示,可以看出IGBT模塊底板上有662個叉排的翅柱,與機殼一起形成水冷散熱器的結(jié)構(gòu),用于解決傳統(tǒng)IGBT模塊安裝在散熱器上存在較大接觸熱阻的問題。

        圖1 高功率密度電機控制器的結(jié)構(gòu)Fig.1 Structure of high power density motor controller

        2 基于數(shù)據(jù)手冊的損耗計算

        IGBT模塊包含IGBT芯片和反并聯(lián)的續(xù)流二極管芯片。IGBT或二極管開通動作結(jié)束至關(guān)斷動作開始前,芯片處于飽和導(dǎo)通狀態(tài)而產(chǎn)生導(dǎo)通損耗,其中芯片飽和導(dǎo)通壓降與芯片流過的電流及結(jié)溫有關(guān),而與直流母線電壓無關(guān)。IGBT或二極管在門極電壓的控制下,由截止轉(zhuǎn)換為導(dǎo)通或相反的過程中,電壓和電流存在明顯的交叉重合區(qū),會產(chǎn)生開關(guān)損耗。

        IGBT和二極管的損耗受直流母線電壓、負載電流、芯片結(jié)溫、門極驅(qū)動電壓、門極驅(qū)動電阻等因素的影響。實際驅(qū)動電路通常采用與數(shù)據(jù)手冊測試電路一樣的門極驅(qū)動電壓,其影響詳見數(shù)據(jù)手冊。然而直流母線電壓、負載電流和芯片結(jié)溫與具體的應(yīng)用條件有關(guān),門極驅(qū)動電阻值與具體的驅(qū)動設(shè)計有關(guān),因此,計算IGBT模塊損耗時必須考慮這4個因素的影響。

        2.1 IGBT的導(dǎo)通損耗

        FS800R07A2E3型IGBT模塊的數(shù)據(jù)手冊給出了特定結(jié)溫(25℃、125℃和150℃)下IGBT芯片導(dǎo)通電壓Vce與電流Ic之間的輸出特性曲線 (見圖2),其中的門極驅(qū)動電壓為15 V。為簡化計算,以圖2中結(jié)溫Tj為125℃的曲線為例,通過1號、2號2點的IGBT導(dǎo)通電壓與電流進行線性化處理,即

        式中:VT0為IGBT門檻電壓;Rce為IGBT通態(tài)等效電阻。由圖2及式(1)可知:Tj=125℃時,VT0=0.8 V,Rce=1.012 mΩ。

        圖2 Tj=125℃時輸出特性的線性插值Fig.2 Linear interpolation of output characteristics at Tjis 125℃

        任意結(jié)溫Tj的導(dǎo)通壓降 Vce_Tj可根據(jù)圖 2中Tj=25℃和Tj=125℃的曲線線性插值計算求得,即

        任意結(jié)溫Tj的IGBT導(dǎo)通損耗瞬時功率為

        2.2 IGBT的開關(guān)損耗

        IGBT開關(guān)過程中電壓與電流的變化特點復(fù)雜,因此,IGBT的開關(guān)損耗大多利用數(shù)據(jù)手冊中提供的開關(guān)損耗試驗測試數(shù)據(jù),而非電壓乘以電流的方式。數(shù)據(jù)手冊給出了IGBT芯片在直流母線電壓為300 V、門極驅(qū)動電壓為±15 V、門極開通電阻RGon為1.8 Ω、門極關(guān)斷電阻RGoff為0.75 Ω時,單脈沖開通能耗與關(guān)斷能耗隨集電極電流變化的曲線,見圖3。

        將已結(jié)束項目任務(wù)數(shù)據(jù)中未完成的任務(wù)提取出來,再次導(dǎo)入無憂地圖并呈現(xiàn)在百度地圖上。按照劃分的各價格區(qū)段將不同定價區(qū)間的熱量圖分別呈現(xiàn)出來研究:

        采用線性插值可得到開通能耗Eon和關(guān)斷能耗Eoff與集電極電流之間的關(guān)系,即

        圖3 Tj=125℃時IGBT開關(guān)能耗的線性插值Fig.3 Linear interpolation of IGBT switching energy losses at Tjis 125℃

        由圖3可知:Tj=125℃時,Eon1=2.381 mJ,Eon2= 15.714 mJ,Eoff1=1.333 mJ,Eoff2=36.189 mJ。

        為考慮實際驅(qū)動電路門極電阻的影響,可在數(shù)據(jù)手冊中開關(guān)能耗隨門極驅(qū)動電阻的變化曲線查出實際門極電阻對應(yīng)的開通能耗Eon(RG_real)、關(guān)斷能耗Eoff(RG_real)以及測試電路門極電阻對應(yīng)的開通能耗 Eon(RG_data)、關(guān)斷能耗 Eoff(RG_data)進行修正。 例如:RG_data=1.8 Ω,RG_real=6.5 Ω,Tj=125℃時,通過數(shù)據(jù)手冊中的曲線可知Eon(RG_data)=10.526 mJ,Eoff(RG_data)=27.368 mJ,Eon(RG_real)=52.631 mJ,Eoff(RG_real)=43.789 mJ。為考慮實際直流母線工作電壓的影響,可分別采用IGBT開通、關(guān)斷時刻的實際直流母線電壓Vdc_on_real、Vdc_off_real除以測試電壓 Vdc_data得到的商進行修正。則式(4)修正為

        任意結(jié)溫Tj下的開通能耗Eon_Tj和關(guān)斷能耗Eoff_Tj可用圖3給出的結(jié)溫125℃下的開通能耗Eon_Tj125、關(guān)斷能耗Eoff_Tj125以及150℃下的開通能耗Eon_Tj150、關(guān)斷能耗Eoff_Tj150進行線性插值,即

        2.3 二極管的導(dǎo)通損耗

        二極管導(dǎo)通損耗計算方式與IGBT導(dǎo)通損耗類似。首先對圖4所示的二極管正向特性曲線進行線性化處理,然后通過Tj=25℃和Tj=125℃的曲線線性插值得到任意結(jié)溫Tj的導(dǎo)通壓降值VF_Tj,最后由VF_Tj與正向?qū)娏鱅F相乘得到二極管導(dǎo)通損耗瞬時功率。

        式中:VF0為二極管門檻電壓;RF為二極管通態(tài)等效電阻。由圖4及式(7)可知:Tj=125℃時,VF0=0.983 V,RF=0.637 mΩ。

        圖4 Tj=125℃時正向特性的線性插值Fig.4 Linear interpolation of forward characteristics at Tjis 125℃

        2.4 二極管的反向恢復(fù)損耗

        數(shù)據(jù)手冊中二極管芯片在母線電壓為300 V、門極開通電阻為1.8 Ω時單脈沖反向恢復(fù)能耗隨正向?qū)娏髯兓那€,見圖5。反向恢復(fù)能耗與電流之間的關(guān)系可表示為

        圖5 二極管反向恢復(fù)能耗隨電流變化曲線Fig.5 Curves of reverse recovery energy loss with current changes of diode

        為考慮實際驅(qū)動電路門極電阻值的影響,可利用數(shù)據(jù)手冊提供的反向恢復(fù)能耗隨門極開通電阻變化的曲線中查出實際門極開通電阻對應(yīng)的能耗值Erec(RG_real)除以測試電路門極開通電阻對應(yīng)的能耗值Erec(RG_data)進行修正。例如:RG_data=1.8 Ω,RG_real= 6.5 Ω,Tj=125℃時,通過數(shù)據(jù)手冊中的曲線可知Erec-(RG_data)=11.162 mJ,Erec(RG_real)=5.096 mJ。為考慮實際工作電壓Vdc_rec_real的影響,可采用 Vdc_rec_real除以測試電壓Vdc_data得到的商進行修正。式(10)修正為

        任意結(jié)溫下的二極管反向恢復(fù)能耗可利用圖5中結(jié)溫125℃、150℃下的反向恢復(fù)能耗Erec_Tj125、Erec_Tj150進行插值處理,即

        2.5 逆變器持續(xù)工作的損耗

        工程應(yīng)用需要計算IGBT模塊某一時刻的損耗,也需要計算IGBT模塊持續(xù)工作的損耗。開關(guān)頻率fsw影響IGBT的開關(guān)損耗和二極管的反向恢復(fù)損耗,占空比影響IGBT和二極管的導(dǎo)通損耗。計算各種情況下的持續(xù)工作損耗時,可先對IGBT工作的每個脈沖計算IGBT導(dǎo)通能耗Econd_T_i、開通能耗Eon_i、關(guān)斷能耗 Eoff_i和二極管導(dǎo)通能耗Econd_D_i、反向恢復(fù)能耗Erec_i,再累加得到N個脈沖下的IGBT總能耗Etot_T和二極管總能耗Etot_D,或得到該時間段ttot內(nèi)的IGBT損耗平均功率Ptot_T_av和二極管損耗平均功率 Ptot_D_av。 計算公式為

        3 基于等效熱路模型的結(jié)溫計算

        3.1 穩(wěn)態(tài)溫度計算

        IGBT和二極管芯片工作產(chǎn)生的熱量會導(dǎo)致芯片結(jié)溫上升,器件內(nèi)部材料的熱容特性和導(dǎo)熱性能會影響結(jié)溫上升的速率和幅值。FS800R07A2E3型IGBT模塊中集成了6個單元,每個單元中包含距離較近的IGBT和二極管芯片,屬于復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)問題。為簡化溫度計算,數(shù)據(jù)手冊假設(shè)每個芯片完全獨立,即單個芯片產(chǎn)生的熱量不會對其他芯片的溫度產(chǎn)生影響,從而得到一維的IGBT模塊散熱模型,如圖6所示。芯片通過焊料焊接在敷銅陶瓷襯板上,襯板再通過焊料焊接在銅基板上,銅基板底部有許多翅柱用于強化冷卻水的散熱,芯片產(chǎn)生的熱量主要通過下方的多層結(jié)構(gòu)傳遞到冷卻水中。

        圖6 IGBT模塊散熱模型Fig.6 Heat dissipation model of IGBT module

        穩(wěn)定狀態(tài)下的芯片結(jié)溫Tj可根據(jù)芯片損耗平均功率Pav、芯片至冷卻水的熱阻Rth_jf和冷卻水溫度Tf計算,即

        圖 7是 FS800R07A2E3型 IGBT模塊采用25℃50%水/50%乙二醇混合物進行冷卻,通過改變?nèi)肟诹髁康玫降腎GBT芯片、二極管芯片的熱阻曲線和壓降曲線。入口流量為10 dm3/min時,IGBT芯片至冷卻水的熱阻為0.1 K/W,二極管芯片至冷卻水的熱阻為0.14 K/W,冷卻水通過IGBT模塊的壓降為10 kPa。

        3.2 瞬態(tài)溫度計算

        圖7 熱阻與壓降曲線Fig.7 Curves of thermal impedance vs pressure drop

        為計算瞬態(tài)溫度,可以使用連續(xù)網(wǎng)絡(luò)(Cauer)和局部網(wǎng)絡(luò)(Foster)兩種不同的等效熱路模型。Cauer模型可以針對模塊的每一層材料使用相應(yīng)獨立的熱阻熱容單元而獲得其溫度,反映器件內(nèi)部真實的熱量傳導(dǎo)過程。Foster模型使用虛擬的節(jié)點,其熱阻熱容參數(shù)不再與器件內(nèi)部各層材料相對應(yīng)。由于Foster模型的參數(shù)比Cauer模型更容易通過試驗測量得到,故在數(shù)據(jù)手冊中得到應(yīng)用。

        Foster模型包含n層材料,已知每層的熱阻ri、熱容單元ci,傳熱時間常數(shù)τi=rici,則瞬態(tài)熱阻抗為

        表1是FS800R07A2E3型IGBT模塊中IGBT和二極管芯片的Foster模型參數(shù)。利用式(15)和表1的參數(shù)可以得到如圖8所示的IGBT和二極管芯片瞬態(tài)熱阻抗曲線。

        不同時刻的芯片結(jié)溫Tj(t)可根據(jù)芯片損耗功率P(t)、瞬態(tài)熱阻抗和冷卻水溫度Tf(t)計算,即

        由于損耗與結(jié)溫有關(guān),結(jié)溫又直接受損耗的影響,利用上述公式時需要經(jīng)過迭代計算才能得到相應(yīng)的結(jié)果。

        表1 Foster模型參數(shù)Tab.1 Parameters of Foster model

        圖8 瞬態(tài)熱阻抗曲線Fig.8 Curves of transient thermal impedance

        4 基于CFD計算的參數(shù)修正

        數(shù)據(jù)手冊中僅提供了采用25℃50%水/50%乙二醇混合物進行冷卻的熱阻抗曲線,電機控制器實際使用時的冷卻水溫度可達65℃。50%水/50%乙二醇混合物在25℃的密度為1 071.8 kg/m3、導(dǎo)熱系數(shù)為0.289 W/m·K-1、比熱容為3.130 kJ/kg·K-1、動力粘度為4.015×10-3kg/m·s-1,在65℃的密度為1 043.0 kg/ m3、導(dǎo)熱系數(shù)為0.378 W/m·K-1、比熱容為3.345 kJ/ kg·K-1、動力粘度為1.525×10-3kg/(m·s-1),說明溫度對冷卻水的熱物理參數(shù)有較大的影響[7],因此,針對實際的使用條件,直接采用數(shù)據(jù)手冊中的參數(shù)進行計算必將產(chǎn)生較大的誤差。

        為比較數(shù)據(jù)手冊中提供的熱阻值與CFD計算結(jié)果的差異,利用HyperMesh軟件建立了高精度的網(wǎng)格模型,冷卻水采用25℃50%水/50%乙二醇混合物,入口流量為10 dm3/min,設(shè)置IGBT芯片總損耗為600 W,二極管芯片總損耗為0,即一個單元的IGBT芯片損耗為100 W,采用FLUENT軟件的標準k-ε模型可得到如圖9所示的溫度場分布。圖9(a)表示高功率密度電機控制器整體的溫度場分布,最高溫度36.93℃出現(xiàn)電機控制器的內(nèi)部。圖9(b)表示IGBT模塊的溫度場分布,可看出IGBT芯片上的最高溫度為36.93℃,相對于入口冷卻水溫度而言,溫升為11.93 K,對應(yīng)的IGBT芯片至冷卻水的熱阻為0.119 K/W,高于數(shù)據(jù)手冊的熱阻數(shù)據(jù)(0.1 K/W)。熱阻數(shù)據(jù)有差異的原因主要有:冷卻水流經(jīng)IGBT模塊時會有所升溫,處于冷卻水下游的芯片溫度要高于上游;制作的機殼和器件廠商測試條件有差異,對內(nèi)部的冷卻水流動情況有一定影響;6組芯片的位置相鄰,對溫度存在一定的相互影響。由CFD計算可知冷卻水在槽道中的壓降為17.87 kPa,遠高于數(shù)據(jù)手冊的壓降數(shù)據(jù)(10 kPa),這是由于電機控制器上包含了2個90°彎管用于冷卻水的流入與流出,會產(chǎn)生較大的局部壓力損失。

        圖9 IGBT芯片發(fā)熱時的溫度場分布Fig.9 Temperature field distribution under IGBT chip heating

        將二極管芯片總損耗改為600 W,而二極管芯片總損耗設(shè)置為0,即一個單元的二極管芯片損耗為100 W,由CFD計算可以得到二極管芯片上的最高溫度為41.26℃,溫升為16.26 K,對應(yīng)的二極管芯片至冷卻水的熱阻為0.163 K/W,高于數(shù)據(jù)手冊的熱阻數(shù)據(jù) (0.14 K/W)。將冷卻水溫度改為65℃,其余條件相同,可以計算出IGBT、二極管芯片至冷卻水的熱阻分別為0.113 K/W和0.154 K/W,較冷卻水溫度25℃時的熱阻值有所下降。因冷卻水動力粘度的大幅度降低,冷卻水通過電機控制器的壓降減小為7.17 kPa。

        5 損耗及結(jié)溫計算程序開發(fā)與應(yīng)用

        基于前面所述的損耗、結(jié)溫計算方法和數(shù)據(jù)手冊中的參數(shù),利用Matlab軟件的M語言開發(fā)了損耗及結(jié)溫計算程序,可以計算二電平三相橋式逆變器不同工況下的損耗和結(jié)溫等。需要輸入的參數(shù)主要有:電機線電壓、線電流、基波頻率、功率因數(shù)、開關(guān)頻率和冷卻水溫度等。

        輸入電機線電壓259.8 V、線電流400 A、基波頻率50 Hz、功率因數(shù)0.88、開關(guān)頻率8 kHz、冷卻水溫度65℃,通過程序可以計算出一個單元的IGBT芯片和二極管芯片在單個周期內(nèi)平均的損耗,其中IGBT芯片的通態(tài)損耗為194.0 W、開通損耗為201.7 W、關(guān)斷損耗為168.8 W、總損耗為564.5 W,二極管芯片的通態(tài)損耗為27.0 W、反向恢復(fù)損耗為37.8 W、總損耗為64.8 W。還可以計算出IGBT和二極管的周期平均結(jié)溫分別為128.79℃和74.98℃。

        基于同樣的輸入?yún)?shù),利用程序可以計算出IGBT模塊持續(xù)工作時一個單元的IGBT芯片和二極管芯片能量耗散及結(jié)溫周期變化曲線,如圖10所示。由圖10可以看出一個開關(guān)周期內(nèi),IGBT和二極管芯片的能量耗散隨著相位角改變而發(fā)生變化,相應(yīng)的結(jié)溫在其周期平均結(jié)溫的附近波動。

        圖10 能量耗散與結(jié)溫周期變化曲線Fig.10 Curves of energy dissipation vs junction temperature periodic variation

        利用程序還可以計算復(fù)雜工況下的損耗及結(jié)溫。圖11是電動汽車在某線路條件下的車速曲線,可以看出電動汽車在運行過程中頻繁出現(xiàn)起步、加速、勻速、減速、停車等工作模式。借助車輛動力學(xué)和電機拖動的知識以及電動汽車仿真軟件Advisor進行性能仿真,可以得到電機控制器在不同時刻的電壓、電流、輸出頻率、功率因數(shù)等電氣參數(shù),將這些電氣參數(shù)提供給損耗及結(jié)溫計算程序可以得到IGBT模塊一個單元的芯片損耗和結(jié)溫曲線 (見圖12)。由圖12(a)可以看出不同工作模式下的損耗會產(chǎn)生明顯的差異,根據(jù)式(16)可知不同時刻的芯片結(jié)溫取決于芯片損耗功率、瞬態(tài)熱阻抗和冷卻水溫度,因IGBT模塊的熱容較小且冷卻水溫度恒定,因此,圖12(b)表示的芯片結(jié)溫變化規(guī)律與損耗差異很小。由于圖6所示的IGBT模塊散熱模型中,并未體現(xiàn)同一模塊中不同芯片的熱耦合效應(yīng),導(dǎo)致IGBT芯片的發(fā)熱未對二極管芯片結(jié)溫產(chǎn)生影響,反之亦然?;跀?shù)據(jù)手冊的IGBT模塊散熱模型計算結(jié)溫時,還需要考慮一定的溫度裕度,才能保證IGBT模塊的安全可靠運行。

        圖11 車速曲線Fig.11 Curve of vehicle speed

        圖12 基于線路條件的損耗和結(jié)溫變化曲線Fig.12 Curves of loss and junction temperature based on line condition

        為解決熱耦合效應(yīng)的問題,損耗計算部分仍可采用前面所述方法,結(jié)溫計算部分可以先通過CFD計算得到精細網(wǎng)格的對流換熱系數(shù)分布,然后將對流換熱系數(shù)分布映射在粗糙網(wǎng)格的有限元模型中,再提取有限元模型的熱阻矩陣和熱容矩陣,最后通過模型降階法縮聚矩陣的自由度,從而實現(xiàn)瞬態(tài)溫度場的快速準確計算[8,9]。借助開發(fā)的程序,將損耗計算部分與瞬態(tài)溫度場快速計算部分進行迭代,可更加準確地得到復(fù)雜工況下的損耗和結(jié)溫,這些內(nèi)容將在后續(xù)工作中開展。

        6 結(jié)語

        本文介紹了高功率密度電機控制器中FS800R 07A2E3型IGBT模塊損耗和結(jié)溫計算的方法,并提出了利用CFD計算完善數(shù)據(jù)手冊熱性能參數(shù)的方法,開發(fā)的程序不僅可以計算IGBT模塊持續(xù)工作時一個開關(guān)周期內(nèi)能量耗散和結(jié)溫隨相位角變化的結(jié)果,還可以基于線路條件計算不同時刻的損耗和結(jié)溫,具有簡單易用且適合工程應(yīng)用的特點。針對現(xiàn)有簡化的散熱模型中未體現(xiàn)同一模塊中不同芯片的熱耦合效應(yīng),不能考慮IGBT和二極管芯片彼此之間的發(fā)熱與溫升的相互影響,后續(xù)將利用開發(fā)的程序與瞬態(tài)溫度場開展聯(lián)合計算,從而更加準確地計算損耗和結(jié)溫,為IGBT模塊的疲勞壽命預(yù)估奠定基礎(chǔ)。

        [1]陳清泉.現(xiàn)代電動汽車技術(shù)[M].北京:北京理工大學(xué)出版社,2002.

        [2]熊妍,沈燕群,江劍,等.IGBT損耗計算和損耗模型研究[J].電源技術(shù)應(yīng)用,2006,9(5):55-60.

        Xiong Yan,Shen Yanqun,Jiang Jian,et al.Study on loss calculation and model for IGBT[J].Power Supply Technologies and Applications,2006,9(5):55-60(in Chinese).

        [3]景巍.大功率三電平變頻器功率器件損耗研究[D].徐州:中國礦業(yè)大學(xué),2011.

        Jing Wei.Study on power device losses of high-power three-level converter[D].Xuzhou:China University of Mining and Technology,2011(in Chinese).

        [4]Kang Wangying,Ahn H,Nokali M A E.A parameter extraction algorithm for an IGBT behavioral model[J].IEEE Transactions on Power Electronics,2004,19(6):1365-1371.

        [5]Xu Dewei,Lu Huawei,Huang Lipei,et al.Power loss and junction temperature analysis of power semiconductor devices[J].IEEE Transactions on Inductry Applications, 2002,38(5):1426-1431.

        [6]丁杰,唐玉兔,忻力.一種改進的二電平IGBT變頻器損耗計算方法[J].大功率變流技術(shù),2013(4):18-21.

        Ding Jie,Tang Yutu,Xin Li.An improved method of loss calculation for two-level IGBT converters[J].High Power Converter Technology,2013(4):18-21(in Chinese).

        [7]丁杰,張平.翅柱式IGBT水冷散熱器的熱仿真與實驗[J].電源學(xué)報,2015,13(4):70-76.

        Ding Jie,Zhang Ping.Thermal analysis and test of IGBT water-cooling radiator with pin-fins[J].Journal of Power Supply,2015,13(4):70-76(in Chinese).

        [8]丁杰,唐玉兔.模型降階方法在瞬態(tài)熱仿真中的應(yīng)用[J].機車電傳動,2014(5):51-55.

        Ding Jie,Tang Yutu.Application research of model order reduction method in transient thermal analysis[J].Electric Drive for Locomotives,2014(5):51-55(in Chinese).

        [9]丁杰,唐玉兔,忻力,等.輸出頻率對IGBT元件結(jié)溫波動的影響[J].電氣傳動,2014,44(6):76-80.

        Ding Jie,Tang Yutu,Xin Li,et al.Effects of output frequency on junction temperature ripple for IGBT module[J]. Electric Drive,2014,44(6):76-80.

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