近年来,对器件的失效分析已经成为电力电子领域中一个研究热点。本论文基于现代电力电子装置中应用最广的IGBT器件,利用静态测试仪3716,SEM(Scanning Electrom Microscope,扫描电子显微镜)、EDX(Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy、能量色散x射线光谱仪)、FIB(Focused lon beam,聚焦高子束)切割、TEM(Thermal Emmision Microscope,高精度热成像分析仪)等多种分析手段对模块应用当中失效的1GBT芯片进行电特性分析、芯片解剖并完成失效分析,并基于相应的失效模式提出了封装改进方案。1,对于栅极失效的情况,本论文先经过电特性测试完成预分析,并利用THEMOS分析出栅极漏电流通路,找到最小点并进行失效原因分析,针对相应原因提出改进方案。2,针对开通与关断瞬态过电流失效,采用研磨、划片等手段进行芯片的解剖。并用SEM与EDX对芯片损伤程度进行评估分析,以文献为参考进行失效原因分析,利用saber仿真进行失效原因验证。3,针对通态过电流失效模式,采用解剖分析来评估损伤情况,探究失效原因,并采用电感钳位电路进行实验验证。4,针对过电压失效模式,采用芯片解剖方式来分析失效点以及失效情况,基于文献归纳并总结出传统失效原因,并通过大量实验得出基于封装的失效原因,最后采用saber仿真加以验证。
标签: igbt
上传时间: 2022-06-21
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1前言莱钢型钢厂大型生产线传动系统采用西门子SIMOVERT MASTER系列PWM交-直-交电压型变频器供电,变频器采用公共直流母线式结构;冷床传输链采用4台电机单独传动,每台电机分别由独立的逆变单元控制,逆变单元的控制方式为无速度编码器的矢量控制,相互之间依靠速度给定的同时性保持同步。自2005年投入生产以来,冷床传输链运行较为稳定,但2007年2月以后,冷床传输链逆变单元频繁出现绝缘栅双极型晶体管(Insolated Gate Bipolar Transistor,IGBT)损坏现象,具体故障情况统计见表1由表1可知,冷床传输链4台逆变器都出现过IGBT损坏的现象,故障代码是F025和F0272原因分析1)IGBT损坏一般是由于输出短路或接地等外部原因造成。但从实际情况上看,检查输出电缆及电机等外部条件没有问题,并且更换新的IGBT后,系统可以立即正常运行,从而排除了输出短路或接地等外部条件造成IGBT损坏。2)IGBT存在过压。该系统采用公共直流母线控制方式,制动电阻直接挂接于直流母线上,当逆变单元的反馈能量使直流母线电压超过DC 715 V时,制动单元动作,进行能耗制动;此外挂接于该直流母线上的其他逆变单元并没有出现IGBT损坏的现象,因此不是由于制动反馈过压造成IGBT烧坏。3)由于负荷分配不均造成出力大的IGBT损坏。从实际运行波形上看,负荷分配相对较为均匀,相互差别仅为2%左右,应该不会造成IGBT损坏。此外,4只逆变单元都出现了IGBT损坏现象,如果是由于负荷分配不均造成,应该出力大的逆变单元IGBT总是烧坏,因此排除由于负荷分配不均造成IGBT损坏。4)逆变单元容量选择不合适,装置容量偏小造成长期过流运行,从而导致IGBT烧毁。逆变单元型号及电机参数:额定功率90kw,额定电流186A,负载电流169 A,短时电流254 A,中间同路额定电流221 A,电源电流205 A,电机功率110kw,电机额定电流205 A,电机正常运行时的电流及转矩波形如图1所示。
上传时间: 2022-06-22
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采用真实的电池组测试BMS有着诸多的弊端:●极限工况模拟给测试人员带来安全隐患,例如过压、过流和过温,有可能导致电池爆炸。·SOC估计算法验证耗时长,真实的电池组充放电试验耗时一周甚至更长的时间。·模拟特定工况难度大,例如均衡功能测试时,制造电池单体间细微SOC差别,电池热平衡测试时,制造单体和电池包间细微的温度差别等。·针对BMS功能测试,如电池组工作电压、单体电池电压、温度、SOC计算功能、充放电控制、电池热平衡、高压安全功能、均衡功能、通讯、故障诊断、传感器等一系列的测试,0EM都面临着诸多挑战。
上传时间: 2022-08-09
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MAX31856可以对任何类型热电偶的信号进行冷端补偿和数字转换,输出数据以摄氏度为单位。转换器温度分辨率达0.0078125°C,允许读取最高+1800°C、最低-210°C (取决于热电偶类型)的温度读数,热电偶电压测量精度达±0.15%。热电偶输入端提供±45V过压保护。
上传时间: 2022-08-10
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选相控制开关又称同步开关或相控开关,其实质就是控制开关在电压或电流的期望相位完成合闸或分闸,以主动消除开关过程所产生的涌流和过电压等电磁暂态效应,提高开关的开断能力。本论文首先分析了提高断路器可靠性的途径,介绍了相控开关的研究意义及其优点;相控开关的基本原理和分合闸操作过程,为同步开关选相控制器的设计提供了理论依据。 永磁操动机构是近几年正在发展的一种新型操动机构,它利用永久磁铁产生的磁力将真空断路器保持在分合闸位置,而无需任何传统机械脱扣锁扣装置。它机构零部件少,结构简单,使断路器动作的可靠性大大提高。二次控制回路采用电子控制模块,动作迅速并可以实现精确时间控制,采用开关电源输入范围宽,输入输出用光耦隔离,功耗低,极大地提高了可靠性,使永磁机构真空断路器成为真正意义的免维护智能化断路器。单线圈永磁机构结构简单、体积小,在中压领域得到越来越广泛的应用。相控真空开关采用三相独立操动的单线圈永磁机构,其操作电源为由大功率电力电子器件控制的储能大容量电容器,通过多次的测试结果表明单线圈永磁机构能很好地满足相控开关的要求,是相控开关的理想选择。 本文详细介绍了以Mega16为控制核心的单线圈永磁机构智能控制器,这种控制系统集保护、控制、开关量监测等功能于一体。可实现对电容电压实时显示,具有过电流速断保护、过电压和欠电压保护、闭锁以及报警等功能。 通过相关试验测试,表明本系统已经初步达到了设计所要达到的预期效果,为以后的研究以及同步控制系统的完善和优化提供了有益的经验和参考。
上传时间: 2013-07-02
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当电磁炉负载(锅具)的大小和材质发生变化时,负载的等效电感会发生变化,这将造成电磁炉主电路谐振频率变化,这样电磁炉的输出功率会不稳定,常会使功率管IGBT过压损坏。针对这种情况,本文提出了一种双闭环控制结构和模糊控制方法,使负载变化时保持电磁炉的输出功率稳定。实际运行结果证明了该设计的有效性和可靠性
上传时间: 2013-08-02
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ASIC对产品成本和灵活性有一定的要求.基于MCU方式的ASIC具有较高的灵活性和较低的成本,然而抗干扰性和可靠性相对较低,运算速度也受到限制.常规ASIC的硬件具有速度优势和较高的可靠性及抗干扰能力,然而不是灵活性较差,就是成本较高.与传统硬件(CHW)相比,具有一定可配置特性的场可编程门阵列(FPGA)的出现,使建立在可再配置硬件基础上的进化硬件(EHW)成为智能硬件电路设计的一种新方法.作为进化算法和可编程器件技术相结合的产物,可重构FPGA的研究属于EHW的研究范畴,是研究EHW的一种具体的实现方法.论文认为面向分类的专用类可重构FPGA(ASR-FPGA)的研究,可使可重构电路粒度划分的针对性更强、设计更易实现.论文研究的可重构FPGA的BCH通讯纠错码进化电路是一类ASR-FPGA电路的具体方法,具有一定的实用价值.论文所做的工作主要包括:(1)BCH编译码电路的设计——求取实验用BCH码的生成多项式和校验多项式及其相应的矩阵并构造实验用BCH码;(2)建立基于可重构FPGA的基核——构造具有可重构特性的硬件功能单元,以此作为可重构BCH码电路的设计基础;(3)构造实现可重构BCH纠错码电路的方法——建立可重构纠错码硬件电路算法并进行实验验证;(4)在可重构纠错码电路基础上,构造进化硬件控制功能块的结构,完成各进化RLA控制模块的验证和实现.课题是将可重构BCH码的编译码电路的实现作为一类ASR-FPGA的研究目标,主要成果是根据可编程逻辑电路的特点,选择一种可编程树的电路模型,并将它作为可重构FPGA电路的基核T;通过对循环BCH纠错码的构造原理和电路结构的研究,将基核模型扩展为能满足纠错码电路需要的纠错码基本功能单元T;以T作为再划分的基本单元,对FPGA进行"格式化",使T规则排列在FPGA上,通过对T的控制端的不同配置来实现纠错码的各个功能单元;在可重构基核的基础上提出了纠错码重构电路的嵌套式GA理论模型,将嵌套式GA的染色体串作为进化硬件描述语言,通过转换为相应的VHDL语言描述以实现硬件电路;采用RLA模型的有限状态机FSM方式实现了可重构纠错码电路的EHW的各个控制功能块.在实验方面,利用Xilinx FPGA开发系统中的VHDL语言和电路图相结合的设计方法建立了循环纠错码基核单元的可重构模型,进行循环纠错BCH码的电路和功能仿真,在Xilinx公司的Virtex600E芯片进行了FPGA实现.课题在研究模型上选取的是比较基本的BCH纠错码电路,立足于解决基于可重构FPGA核的设计的基本问题.课题的研究成果及其总结的一套ASR-FPGA进化硬件电路的设计方法对实际的进化硬件设计具有一定的实际指导意义,提出的基于专用类基核FPGA电路结构的研究方法为新型进化硬件的器件结构的设计也可提供一种借鉴.
上传时间: 2013-07-01
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一种新型的高压交流调压技术:摘要:介绍了一种新型的星点控制交流调压方案,它解决了传统的交流调压谐波大,保护较难实现等问题,已在110kV/150A高压直流电源系统中实际应用,取得了很好的控制效果
上传时间: 2013-06-01
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特点: 精确度0.1%满刻度 可作各式數學演算式功能如:A+B/A-B/AxB/A/B/A&B(Hi or Lo)/|A|/ 16 BIT类比输出功能 输入与输出绝缘耐压2仟伏特/1分钟(input/output/power) 宽范围交直流兩用電源設計 尺寸小,穩定性高
上传时间: 2014-12-23
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针对传统过压/欠压、过频/欠频、相位突变、主动频率偏移孤岛检测方法的不足,提出了一种改进方法。将相位偏移量作为辅助量加入主动移频孤岛检测方法中,使检测容性负载的孤岛现象具有与感性负载同样的快速性,并能有效降低主动频率偏移法对电网电能的影响。该方法实现简单,检测快速,仿真结果验证了其快速性和有效性。
上传时间: 2013-11-09
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