多芯并联封装IGBT缺陷与失效先导判据

器件由于内部芯片失效而产生IGBT故障,且检测保护困难,大多只能在系统外特性上加以防护,本体还是会受较大损害。高压大功率IGBT模块内部由多芯片和大量键合线构成,器件功能失效很大部分是由铝键合线脱落或者断裂引起的。提早发现或辨知此类缺陷或失效导致的电气特性变化,是构建IGBT故障的先导判据条件,有利于规避潜在故障风险,提高IGBT利用可靠性。针对英飞凌6.5kV多芯片并联封装IGBT模块的布局结构和连接特点,分析连接寄生参数差异对芯片工作状态的影响。以模块内部芯片间键合线的杂散电感和栅极电容参数为研究对象,利用最小二乘法参数辨识机制,构建一种区分模块缺陷与失效的先导判据。研究IGBT模块和元胞栅极等效电路,分析键合线故障导致的电路参数和工作特性变化,通过采样栅极电压与电流数据,利用最小二乘法参数估计得到故障类型及杂散参数数值,通过仿真与实验验证了该方法的有效性。     

MPC在大功率交流牵引中的应用

目前由交-直-交电压型功率变换器和异步牵引电动机所构成的交流传动系统，已成为世界电力机车、电动车组和城轨车辆电传动技术的主流，而交流传动的核心单元是牵引变换器。本文对原ADtranz公司所设计的模块化功率变换器-MPC的技术特征进行了归纳和分析，最后指出随着电力电子技术和微处理器技术的发展，模块化及分布式控制系统已经成为功率变换器的发展趋势。     

基于能流循环的电力机车辅助逆变器试验系统

提出了一种新型的电力机车辅助逆变器试验系统,采用PWM整流器代替原有的风机负载,调节其交流侧电流来完成各种工况下的试验任务,并实现能量循环流动.系统采用预测电流控制算法,使电感电流跟踪指令电流.该方法响应速度快,并可分别调节各相电流,以模拟辅助逆变器的缺相、不平衡、过载等故障工况.实验表明,试验系统运行稳定可靠,具有节能降噪的优越性能.     

应用于车载变流器的RC-IGBT工作特性

逆导型IGBT (RC-IGBT)是将IGBT功能与续流二极管功能集成在一个芯片上,实现了在相同封装体积下,可获得更大的功率密度,由于IGBT与二极管紧密的移相热耦合,在相同散热条件下,RC-IGBT允许的工作结温更高.同时,RC-IGBT的本征二极管还受到栅极电压控制,通过栅极电压控制策略,可以降低器件损耗,优化系统特性.介绍了RC-IGBT的基本工作原理和二极管退饱和控制特性,研究了RC-IGBT应用于变流器系统的损耗优化控制策略,分析了应用RC-IGBT的单相脉宽调制(PWM)整流器的工作特性与损耗特性.通过一个具体的应用工况运行仿真,分析对比了RC-IGBT和普通IGBT在PWM整流器应用中的损耗特性.结果显示,应用RC-IGBT后总体损耗有所降低,验证了RC-IGBT退饱和脉冲控制的有效性.     

三相电压型PWM整流器控制系统研究

介绍了三相电压型 PWM 整流器空间矢量控制的基本原理。提出一种计算整流器输入端电压空间矢量的新方法。介绍了控制系统的硬件实现和软件设计;给出了实验波形和结论。     

风机模拟实验平台的研究

为了在实验室里完成对风力发电系统的研究，设计了一套以感应电机模拟风机的实验平台。文章首先分析了风机运行的原理，用特性曲线描述了功率、转矩特性。然后讨论了异步电机的控制方法，基于矢量控制，通过对异步电机转矩与转速的控制，使其按照风力机的特性运行。设计了基于DSP TMS320LF2407控制芯片的控制系统，最后给出实验结果，对风速变化及机组转速变化两种典型运行条件下的风力机运行特性进行了模拟实验，实验结果与理论数据基本一致。     

轨道车辆牵引电机负载模拟方法的研究

在分析了轨道车辆运行过程中牵引电机与传动齿轮、轮对以及轮轨之间力的作用关系的基础上,分别从力和功率的角度建立牵引电机——轮对传动机构的数学模型,得到牵引电机实际负载转矩的表达式;将牵引电机的实际负载等效为阻力负载和惯性负载两个部分,提出了用负载电机转矩模拟阻力负载,用飞轮或负载电机转矩模拟惯性负载的方法;结合CRH2型...     

基于PWM调节器电流连续模式功率因数校正器

研究基于PWM调节器控制的Boost型功率因数校正器，它不需要检测二极管整流桥输出端电压，也不需要使用乘法器，控制电路非常简单。文中对PWM调节器进行了简化，设计了主电路参数，并通过仿真和实验验证了该控制算法的可行性和控制性能。     

CAN总线数据通信EMC问题及解决方案

以双逆变器--电机交流传动互馈试验台的数据采集系统为平台,依据电磁兼容理论研究分析了CAN总线数据通信的EMC问题并给出了具体的解决方案。试验结果表明,该方案切实可行,保证了系统的良好运行。     

液气循环压缩空气储能系统建模与压缩效率优化控制

微小规模的压缩空气储能是一种很有前景的电力存储方式,可用于再生能源发电、电网平衡维持和后备电源供电。这类压缩空气储能系统的主要特点是电气驱动技术,与传统压缩空气储能关注的热力学和涡轮发电技术不同。利用人工气罐存储压缩气体的小容量液气压缩空气储能系统对于将来的能量存储具有广泛的适用性。提出一种机械全桥控制的液气循环压缩空气储能方式,通过优化控制可获得更高的气体压缩释放效率。利用宏观能流表示法进行仿真建模,该建模方式利用特殊的反演控制规则,能够简化不同形式能量交互作用系统的控制。并对控制进行优化设计,采用分段压缩比压缩控制和最大效率点跟踪算法,实现更高的压缩转换效率。仿真结果表明利用该模型和控制方式对能量转换和存储的特性影响显著。