风电变流器IGBT模块有效工作芯片状态评估

作     者：胡姚刚 时萍萍 李辉 廖兴林 杨超 冉军 Hu Yaogang;Shi Pingping;Li Hui;Liao Xinglin;Yang Chao;Ran Jun

作者机构：重庆理工大学电气与电子工程学院重庆400054 重庆理工大学管理学院重庆400054 输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学)重庆400044 中国船舶集团海装风电股份有限公司重庆401122 

出 版 物：《太阳能学报》 (Acta Energiae Solaris Sinica)

年 卷 期：2021年第42卷第5期

页      面：373-379页

核心收录：

学科分类：0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家自然科学基金(51675354) 重庆市教委科学技术研究项目(KJQN201901126) 重庆理工大学科研启动基金资助项目 重庆市中小学创新人才培养工程项目(CY200904) 

主　　题：风电变流器 IGBT模块 键合线 有效芯片数目 

摘      要：针对风电变流器绝缘栅双极型晶体管(IGBT)芯片因键合线脱落而引起模块可靠性降低的问题,提出一种基于扇区内持续导通压降的IGBT模块有效工作芯片状态评估方法。首先,考虑IGBT模块开关导通时间短难以提取其导通压降信息,基于风电变流器空间矢量脉宽调制(SVPWM)控制策略,提出其导通持续时间为1/6周期扇区内导通压降的特征信息;其次,基于导通压降和电流关系,推导IGBT模块导通压降特征信息与IGBT有效工作芯片数目的表达式,构建IGBT模块因键合线完全脱落下有效工作芯片的状态评估模型;最后,搭建模拟键合线脱落的IGBT实验平台,验证表明,基于扇区内持续导通压降特征信息能更有效地表征风电变流器IGBT模块健康状态,建立的IGBT模块有效工作芯片状态评估模型是有效的。