检索结果-南通市图书馆

基于动态自适应参考值的牵引整流器IGBT键合线老化状态监测方法

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中国电机工程学报 2022年第7期42卷 2650-2662页

作者：戴健葛兴来杨旭张艺驰王惠民磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室(西南交通大学电气工程学院) 四川省成都市611756

为实现高铁牵引整流器中绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)键合线老化程度的状态监测,文中提出一种基于集射极饱和导通压降Vce的动态自适应参考值的方法。分析键合线老化脱落根数与Vce的对应关系,并基于动态... 详细信息

为实现高铁牵引整流器中绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)键合线老化程度的状态监测,文中提出一种基于集射极饱和导通压降Vce的动态自适应参考值的方法。分析键合线老化脱落根数与Vce的对应关系,并基于动态自适应参考值来消除结温的影响。在离线条件下,采集特定导通电流下多种结温和键合线脱落程度下的Vce,构成参考数据集;对运行中的牵引整流器,监测IGBT在该特定导通电流下的Vce实际值,由参考数据集动态地计算出与该时刻结温相适应的Vce参考值,将实际值与参考值相比较,即可评估IGBT键合线老化状态。文中方法能有效消除结温对监测效果的影响,并能在牵引工况下完成牵引整流器中IGBT键合线老化状态监测。最后,利用实验测试验证所研究的方法的可行性。

关键词：绝缘栅双极型晶体管老化状态监测键合线牵引整流器

基于键合线等效电阻的IGBT模块老化失效研究

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电工技术学报 2017年第20期32卷 117-123,132页

作者：彭英舟周雒维张晏铭孙鹏菊杜雄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

已有研究表明,键合线老化脱落失效是影响绝缘栅双极型晶体管(IGBT)可靠性的主要因素之一。以此为研究背景,首先根据IGBT模块内部键合线的结构布局与物理特性,分析键合线等效电阻与关断暂态波形的关系,建立键合线等效电阻与关断过程中密... 详细信息

已有研究表明,键合线老化脱落失效是影响绝缘栅双极型晶体管(IGBT)可靠性的主要因素之一。以此为研究背景,首先根据IGBT模块内部键合线的结构布局与物理特性,分析键合线等效电阻与关断暂态波形的关系,建立键合线等效电阻与关断过程中密勒平台电压以及集电极电流的数学关系式,通过实验测量获得键合线等效电阻,最后分别对键合线等效电阻与键合线断裂数的关系进行定性与定量的分析,得出键合线等效电阻会随键合线断裂数的增加同方向变化,这也证明了本文所提方法的可行性和正确性。

关键词：绝缘栅双极型晶体管键合线等效电阻老化可靠性

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键合线失效对于IGBT模块性能的影响分析

电工技术学报 2014年第S1期29卷 184-191页

作者：王春雷郑利兵方化潮韩立电驱动系统大功率电力电子器件封装技术北京市工程实验室北京100190 中国科学院电工研究所北京100190 中国科学院大学北京100190

IGBT模块的键合线与芯片的热膨胀系数不匹配引起的键合线故障是模块失效的重要因素。本文对IGBT模块导热机理进行了分析,并建立了IGBT模块热电耦合场下的键合点温度估算模型。同时,建立了IGBT模块三维热电耦合有限元模型,进行了非线性... 详细信息

IGBT模块的键合线与芯片的热膨胀系数不匹配引起的键合线故障是模块失效的重要因素。本文对IGBT模块导热机理进行了分析,并建立了IGBT模块热电耦合场下的键合点温度估算模型。同时,建立了IGBT模块三维热电耦合有限元模型,进行了非线性瞬态数值计算,得到了芯片表面以及键合线结构的温度分布模型,并进行了实验验证。结果显示,相同载荷下键合点脱落会显著引起IGBT模块芯片结温的升高,芯片结温的升高降低IGBT模块的性能,进而引起模块失效。

关键词： IGBT 功率模块键合线热电耦合有限元模型

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键合线互连电路的优化设计

半导体技术 2012年第8期37卷 623-626页

作者：许向前毛伟朱文举中国电子科技集团公司第十三研究所石家庄050051

介绍了一种微波多芯片组件中芯片与传输线互连的键合线互连电路设计。采用低通滤波器方法设计的键合线互连电路结构,在键合线长度一定的情况下,能够显著提高键合线互连电路的频率响应。设计了一种基于3阶低通滤波器的键合线互连电路,将... 详细信息

介绍了一种微波多芯片组件中芯片与传输线互连的键合线互连电路设计。采用低通滤波器方法设计的键合线互连电路结构,在键合线长度一定的情况下,能够显著提高键合线互连电路的频率响应。设计了一种基于3阶低通滤波器的键合线互连电路,将键合线的寄生电感融入了3阶低通滤波器中,改善了键合线互连电路的微波传输特性,提高了键合线互连电路的截止频率。采用微波电路设计软件和三维电磁场软件相结合的设计方法,对键合线互连电路的微波特性进行建模、分析,验证了这种电路设计方法的正确性。

关键词：宽带键合线微波多芯片组件(MMCM) 低通滤波器优化

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键合线高速缠绕的恒张力控制研究

键合线高速缠绕的恒张力控制研究

作者：陈方静河南理工大学

学位级别：硕士

键合线是半导体器件和集成芯片键合引线的核心材料,随着我国电子产业的迅速发展,键合线市场需求不断增长,且对其线径的研究已经降至8～20μm,这使得对键合线的缠绕控制提出了更高的要求。为了提高键合线缠绕效率、保证键合线的成品质量... 详细信息

键合线是半导体器件和集成芯片键合引线的核心材料,随着我国电子产业的迅速发展,键合线市场需求不断增长,且对其线径的研究已经降至8～20μm,这使得对键合线的缠绕控制提出了更高的要求。为了提高键合线缠绕效率、保证键合线的成品质量,本文对缠绕张力控制系统进行研究,针对键合线绕线张力控制提出模糊PID和自适应反演滑模两种算法,主要研究内容如下:1.研究键合线张力控制系统原理及控制方式。阐述键合线绕线工作原理,研究微细线键合线对张力控制的要求,分析张力控制方法,采用双电机与摆杆式张力控制策略,最终完成系统的硬件选型。2.建立张力控制系统数学模型并对系统特性进行分析。通过转动定律、运动原理及动力学分析得到了系统的数学模型,分析系统的特性并研究了对张力控制精度产生干扰的因素,从干扰因素自身和机械安装角度出发减小系统干扰,完善张力控制系统设计。3.提出模糊PID和自适应反演滑模两种键合线绕线张力控制器。基于模糊PID绕线张力控制,由实际训练数据确定一个误差阈值,采集反馈数据与阈值比较实现最优参数的调整,完成PID与模糊PID的复合控制;基于自适应反演滑模绕线张力控制,将系统分解为收放线侧与张力控制执行侧两个子系统,定义一个虚拟控制量,结合自适应参数在线估计算法,通过李亚普诺夫稳定性原理保证系统鲁棒性,实现自适应反演滑模控制算法对绕线系统的稳定控制。4.基于自主制作搭建的绕线试验平台进行张力控制试验,验证两种控制算法的可行性。根据实验,两种张力控制算法均能满足键合线缠绕张力控制的要求。将缠绕速度设置为1200r/min,在模糊PID控制下系统启动时,摆杆的摆动角度范围最大约在±8°,稳定后控制在±4°以内;在自适应反演滑模控制下摆动角度整体控制在±2°左右。两种控制方法的缠绕均能保证线本身特性,并提高生产速率,其中基于自适应反演滑模控制性能比模糊PID更具有优势,值得深入研究。图56幅,表8个,参考文献73篇。

关键词：键合线张力控制系统模糊PID 反演滑模控制 MATLAB仿真

考虑高海拔环境及键合线种类的焊接型IGBT电-热-力模型

同方学位论文库评论

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华北电力大学学报(自然科学版) 2023年

作者：律方成王炳强平措顿珠刘洪春张春阳徐文扣刘轩仪袁成耿江海华北电力大学河北省输变电设备安全防御重点实验室国网西藏电力有限公司经济技术研究院

焊接型IGBT作为高海拔地区光伏发电系统的关键部件，其可靠性直接决定光伏电站的稳定运行。然而缺少相应的高海拔地区的电-热-力耦合模型，同时有关高海拔地区由于芯片温升以及键合线所受应力过大造成的模块性能失效的研究也少之又少。... 详细信息

焊接型IGBT作为高海拔地区光伏发电系统的关键部件，其可靠性直接决定光伏电站的稳定运行。然而缺少相应的高海拔地区的电-热-力耦合模型，同时有关高海拔地区由于芯片温升以及键合线所受应力过大造成的模块性能失效的研究也少之又少。为此根据IGBT模块内部电场、热场和力场之间的耦合作用关系，以焊接型IGBT为研究对象，建立铜、铝键合线的焊接型IGBT电-热-力耦合有限元模型，分别分析了不同海拔高度以及4200m特定海拔高度下每月的极端环境温度对铜、铝两种键合线种类的焊接型IGBT的最大结温与键合线最大应力的影响。研究表明，随着海拔升高，最大结温与键合线最大应力呈上升趋势；使用铜键合线的IGBT模块的最大结温低于使用铝键合线的IGBT模块的最大结温，但使用铜键合线的IGBT模块的最大应力值更高。该研究为高海拔地区优化键合线材料，提高IGBT模块运行稳定性提供了理论指导。

关键词：焊接型IGBT 高海拔电-热-力耦合键合线极端环境

基于自适应反演滑模的键合线缠绕张力控制方法

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河南理工大学学报（自然科学版） 2023年第6期42卷 103-109页

作者：李长有陈方静王耿魏维宁闫勇刚河南理工大学机械与动力工程学院河南焦作454000 河南理工大学精密工程研究所河南焦作454000

针对键合线缠绕运动存在耦合性强和张力波动等问题,提出一种自适应反演滑模控制方法应用于缠绕控制系统。该方法依据反演的控制思想将复杂系统分解成不超过系统阶数的子系统,然后从系统的最低阶次系统方程开始,引入虚拟控制量,结合滑模... 详细信息

针对键合线缠绕运动存在耦合性强和张力波动等问题,提出一种自适应反演滑模控制方法应用于缠绕控制系统。该方法依据反演的控制思想将复杂系统分解成不超过系统阶数的子系统,然后从系统的最低阶次系统方程开始,引入虚拟控制量,结合滑模控制定义逐步设计满足要求的虚拟控制,最终设计出系统的实际控制方法。同时采用自适应算法对不确定性参数进行估计,根据Lyapunov稳定性理论设计参数自适应率,并设计模糊逼近作为滑模控制器中的切换控制项,从而保证系统稳定性。通过分析摆角波动与响应时间数据,发现采用自适应反演滑模控制能提高系统稳定性。比较自适应反演滑模控制与常用的模糊PID控制算法,结果表明,在键合线缠绕运动中,自适应反演滑模控制的张力摆杆摆角波动控制在±1.4°内,优于常规模糊PID的,能更有效地控制张力输出。

关键词：键合线张力控制器自适应反演滑模模糊逼近

计及磁链和电流的PMSM DTC系统中功率器件键合线老化监测方法

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电源学报 2024年第4期22卷 292-300页

作者：赵相睿董超姚婉荣杜明星天津理工大学天津市复杂系统控制理论及应用重点实验室天津300384 天津中科华盈科技有限公司天津300300

在闭环控制系统中,基于电参数的功率器件老化监测方法是电力电子可靠性领域的难点之一。以永磁同步电机直接转矩控制系统为例,研究基于磁链相图和电流的功率逆变器中功率器件老化状态的在线监测方法。首先,分析功率器件老化的特征,得到... 详细信息

在闭环控制系统中,基于电参数的功率器件老化监测方法是电力电子可靠性领域的难点之一。以永磁同步电机直接转矩控制系统为例,研究基于磁链相图和电流的功率逆变器中功率器件老化状态的在线监测方法。首先,分析功率器件老化的特征,得到键合线老化引起通态电阻增加的结论;其次,研究得到功率器件键合线老化与磁链相图、直轴电流和三相电流峰值变化的关系,进而提出功率器件键合线老化的监测方法;最后,通过多组仿真实验验证了基于磁链相图和电流的在线监测方法均可实现功率逆变器中功率器件键合线老化状态的在线监测。其中,基于磁链相图的在线监测方法需要系统磁链出现一些波动时才易观测,此时功率器件处于失效状态,该方法并不可取;而基于三相电流的监测方法能够更为精确地监测功率器件老化状况,效果更为优越。

关键词：永磁同步电机直接转矩控制功率器件键合线老化监测磁链相图

基于模块导通电阻的碳化硅MOSFET键合线健康状态评估方法

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华北电力大学学报（自然科学版） 2020年第2期47卷 74-80,88页

作者：孙海峰张红玉蔡江华北电力大学电气与电子工程学院河北保定071003

碳化硅MOSFET(SiC MOSFET)作为第三代半导体产品中的关键器件,在越来越多的领域发挥着至关重要的作用。随着SiC MOSFET的功率越来越大和应用的领域越来越多,SiC MOSFET模块的失效问题亟需重视。首先分析了SiC MOSFET模块工作的原理,讨论... 详细信息

碳化硅MOSFET(SiC MOSFET)作为第三代半导体产品中的关键器件,在越来越多的领域发挥着至关重要的作用。随着SiC MOSFET的功率越来越大和应用的领域越来越多,SiC MOSFET模块的失效问题亟需重视。首先分析了SiC MOSFET模块工作的原理,讨论了SiC MOSFET模块检测的必要性,然后提出了一种基于模块导通电阻的检测方法,该方法可在不拆开模块封装的情况下对模块键合线的健康状态实现监测。为了验证所提方法的有效性,通过剪断不同数量键合线模拟实际键合线断裂程度,测量了键合线处于不同健康状态下的模块导通电阻,同时对温度和导通电流进行了归一化处理,消除了温度对测量结果的影响。

关键词： SiC MOSFET模块键合线健康状态监测导通电阻温度