高压大功率器件用6 kV/180 ℃高温反偏测试装置研制

高温反偏测试（high temperature reverse bias,HTRB）作为功率器件可靠性测试的重要环节,其测试装置的精度和功能决定了对被测器件老化程度判定的准确性。针对高压大功率器件对测试装置空间、精度以及可靠性的需求,自主研制出了电压等级6 kV、环境温度180 ℃的高温反偏测试装置。此外,该测试装置还集成了温度-漏电流关系曲线自动测量及失效期数据高频采集等功能,更为准确灵活地监测被测器件的状态,进行可靠性评估与失效分析。为验证该测试装置的各项功能及可靠性,使用该装置对商业IGBT器件进行了测试,初步测试结果表明：温度与漏电流呈指数关系,集射极漏电流随着老化的进行逐渐增大。该装置符合高压大功率半导体器件对高温反偏测试的需求且适用于不同封装的IGBT器件。     

静电收集理论的研究

本文根据紊流传质原理建立了粉尘粒子在电除尘器中的传输方程,克服了 Cooperman 和Leonard 理论不合理的边界条件的假设,确定了新的粒子收集效率公式,并对影响粒子沉降的紊流扩散系数做了分析.同时对电除尘器电场中的粒子浓度分布和除尘效率进行了测试.理论与实验结果证明,新的静电收集公式比Dentsch、Leonard 和 Cooperman 的理论更接近实际.     

池塘对附近变电站接地电阻影响的分析

基于矩量法和边界元法分析了高阻地区的池塘对附近变电站接地网接地电阻的影响。结果表明:通常该影响较小,而利用池塘外引接地网则可有效降低接地电阻且外引接地体垂直于变电站一侧的岸边时效果较好。     

以石代钢水膜式麻石除尘器

我厂为生产配套设置的两台10吨和一台20吨蒸汽锅炉,原来采用8台旋风式钢制干燥除尘器,由于除尘效果较差,致使厂房周围一片黑,积灰厚达几公分,甚至连厂区附近的蔬菜也因落灰变色,食用难洗净,成为污染环境的一大害。另外,由于烟道气中灰粒的冲刷,钢制的干法除尘器经常被磨损,有时被迫停车补漏,影响生产,几乎每年都要全部更换一次,耗用大量钢材。同时由于除尘效果差,也经常使引风机叶轮损坏而停炉更换。为此,不得不引     

典型非正弦电压波激励下高频磁心损耗（英文）

精确预估非正弦电压波激励下高频磁心损耗,对于隔离式双向全桥DC-DC变换器中高频变压器的精细化设计至关重要。本文结合典型工作模态下矩形、梯形电压波,提出了修正Steinmetz公式和损耗分离公式的改进解析计算方法,引入仅与占空比和上升时间有关的修正系数,据此可直接利用正弦波激励下的Steinmetz模型参数和磁心损耗分离模型参数,快速获取典型工作模态下磁心损耗。基于若干峰值磁通密度和频率下的正弦磁心损耗,利用回归分析获取Steinmetz模型参数和磁心损耗分离模型参数。分别对环形纳米晶、非晶合金、铁氧体和3%取向硅钢磁心开展非正弦激励下的磁心损耗测量实验,将实验结果与解析结果进行比较,验证了典型非正弦激励下解析计算方法的准确性。     

并联IGBT芯片的等离子体抽取渡越时间振荡机理及其特性分析

大功率IGBT器件内部通常由多个芯片并联实现大电流。并联IGBT芯片在关断的拖尾阶段存在高频等离子体抽取渡越时间(PETT)振荡,这种振荡会对环境、驱动电路产生严重的电磁干扰。针对空穴注入空间电荷区后引起的空间电荷效应,首次分析空间电荷区的小信号特性,研究IGBT芯片自激振荡产生的原因,揭示高频PETT振荡的机理。其次,研究并联IGBT芯片之间寄生电感与产生PETT振荡时集射极电压的相互关系,基于理论方法计算振荡电压范围以及振荡频率的特点。最后,搭建IGBT开关特性测试平台,对并联IGBT芯片的PETT振荡特性进行测试。实验结果表明,PETT振荡不是随机产生,振荡产生的时刻与集电极电流具有一定的相关性;并联IGBT芯片振荡电压的范围与理论计算范围相吻合;并联IGBT芯片振荡频率的范围也与理论计算范围相吻合。因此,实验结果验证了对PETT振荡特性分析的正确性。     

交流特高压输电线路对雷达台站的无源干扰研究

交流特高压输电线路对其附近的对空情报雷达站的电磁干扰影响,包括有源干扰和无源干扰。本文分析了两种干扰的计算方法,并建议了交流特高压输电线路对对空情报雷达站的防护距离。文中分别对交流特高压输电线路的有源干扰和无源干扰进行分析,计算了线路电晕导致的无线电干扰和特高压输电线路的塔、线对对空情报雷达的距离探测性能影响。综合阵地反射面影响、遮蔽影响和二次辐射回波干扰影响,并依据保护距离最终确定选择两者中较大的原则,提出了交流特高压输电线路与对空情报雷达站的无源干扰防护距离建议。     

压力对换流阀用压接型IGBT器件功率损耗的影响

功率损耗一直是功率半导体器件应用时备受关注的问题.压接型绝缘栅双极型晶体管(IGBT)器件靠外部压力使内部各个组件保持电气和机械连接,因此压力直接或间接地影响着压接型IGBT器件的功率损耗.将压接型IGBT器件工作时产生的结温作为耦合变量引入,基于此建立了IGBT器件应用于调制脉宽(PWM)换流设备时的功率损耗计算模型,并详细分析了影响功率损耗的各种因素,包括机械压力、开关频率等.以换流阀用3 300 V/1 500 A压接型IGBT器件为例,采用有限元法研究了压力对压接型IGBT器件功率损耗的影响,重点探讨了器件内部各芯片功率损耗的变化情况.结果表明,增加压力一定程度上可以降低压接型IGBT器件的功率损耗,改善器件内部芯片结温分布不均的问题.