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机车电传动 2023年第5期 162-169页

作者：马瑶徐丽宾余伟刘敏安任亚东株洲中车时代半导体有限公司湖南株洲412001 功率半导体与集成技术全国重点实验室湖南株洲412001

IGBT作为功率开关器件,具有载流密度大、饱和压降低等许多优点,广泛应用于各类电力工程领域,但其也是功率变流器系统最主要的失效部分。当IGBT模块发生短路时,短路电流急剧增大,使得IGBT芯片发热剧烈,当短路能量足够高时,将会引发芯片失... 详细信息

IGBT作为功率开关器件,具有载流密度大、饱和压降低等许多优点,广泛应用于各类电力工程领域,但其也是功率变流器系统最主要的失效部分。当IGBT模块发生短路时,短路电流急剧增大,使得IGBT芯片发热剧烈,当短路能量足够高时,将会引发芯片失效,从而产生大量高温高压的爆生气体。爆生气体经过初始膨胀后将以冲击波能和气体能的形式作用于管壳,当模块管壳无法束缚失效能量时,将会造成模块管壳炸损。如何评估失效能量冲击,文章提出了5种评估方法,即管壳损坏程度评估法、高速摄影法、冲击传感器测量法、电参数测试法、电容能量释放法。通过试验验证发现,管壳损坏程度评估法较为有效,可以使短路能量对管壳的影响变成一个可以定量计算的问题,从而指导管壳结构优化、评价管壳材料强度、限制失效能量对其他子系统的次生伤害。

关键词： IGBT 失效能量短路试验爆轰波管壳损坏程度评估法

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