国家科技重大专项(2011ZX02603)
- 作品数：11 被引量：61H指数：4
- 相关作者：郑利兵王春雷韩立方光荣顾灶根更多>>
- 相关机构：中国科学院中国科学院大学西安永电电气有限责任公司更多>>
- 发文基金：国家科技重大专项西安市科技计划项目国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：电子电信电气工程经济管理交通运输工程更多>>
- 100A/1200V Si/SiC混合模块对比研究(英文)被引量：7
- 2015年
- 采取对比的方法将Si IGBT/Si FRD模块与Si IGBT/SiC SBD模块静态及动态特性进行了测量与分析。测试表明,将Si IGBT模块中Si FRD替换为SiC SBD后开关损耗减小明显,提升效率的同时可大大提高功率模块的工作频率,降低系统体积。为了解释Si IGBT/SiC SBD混合模块开通过程中电流电压振荡现象,本文对模块开通与关断过程中电流的流通路径进行了对比,用以解释产生开通振荡的原因。分析中发现,开通振荡主要来自于模块封装杂散电感与IGBT输出电容及SiC SBD结电容产生的LC谐振。SiC SBD由于结电容较大而导致开通振荡较为明显。因此,为了提高SiC器件系统的可靠性,需要找到一种低电感封装技术,满足SiC器件封装要求。
- 曹琳王富珍
- 关键词：开关损耗振荡
- 一种基于FPGA进位延迟链的IGBT栅极电压米勒时延的高精度测量方法研究被引量：2
- 2015年
- IGBT栅极电压的米勒平台时延与结温有着密切的关系,是IGBT失效的一种重要表征量,因此精确测量IGBT栅极电压米勒时延对于IGBT模块的失效监测有着重要的意义,基于此本文设计了完整的米勒时延测量系统。首先设计实现了栅极电压米勒平台的微分提取电路,将米勒平台转换为数字双脉冲,然后研究了利用FPGA内部特殊结构——进位连线组成时间内插延迟链,实现了高精度的时间内插测量。经实验验证,本文所设计的系统能够实现米勒时延亚纳秒级测量精度,为进一步定量探索IGBT模块失效与米勒时延的关系提供了保障。
- 方化潮郑利兵方光荣韩立王春雷
- 关键词：IGBT栅极电压进位链延迟线
- IGBT模块空洞率与其温度分布特性关系研究
- 2014年
- IGBT模块焊接层空洞会使得模块局部热阻增加、散热能力降低进而导致表面温度场畸变。本文基于红外热像仪和DSP控制单元搭建温度分布检测系统,实现IGBT模块温度场信息的采集、处理和分析。根据实验需要采用自制IGBT模块研究空洞对温度场的影响。通过对不同空洞尺寸的模块进行实验,获得空洞率与温度场分布特性之间的关系。结果表明IGBT模块温度分布特性可以用来进行空洞的定量检测,并给出了根据表面温度特性对IGBT模块性能评估的一般方法。
- 宋平靳鹏云郑利兵花俊韩立王春雷方化潮
- 关键词：IGBT模块温度分布
- IGBT模块栅极电压米勒平台时延与结温的关系被引量：14
- 2016年
- 通过对IGBT模块栅极电压米勒平台的时延与结温Tj的关系进行研究,首先从理论角度分析了米勒平台时延温度特性;其次设计了稳定可靠的米勒时延测量系统实现栅极米勒平台时间延迟的精确测量;最后,在一定条件(恒定电压、恒定电流)下对米勒平台的时延与结温的关系进行了实验验证。理论与实验均证实,米勒平台的时间延迟随结温的变化而变化,且二者呈现非常好的线性比例关系,结温Tj每升高1℃,栅极电压米勒平台时间延长0.74ns左右。
- 方化潮郑利兵王春雷方光荣韩立
- 关键词：IGBT栅极电压温度特性
- 基于q轴磁链的机车牵引电机转子磁场校正技术
- 2013年
- 为提高整个机车交流传动系统的稳态和动态性能,利用牵引电动机间接磁场定向控制技术实现转矩和励磁解耦独立控制的磁场准确定向技术,对"和谐"型电力机车牵引电动机矢量控制过程中的磁场定向方式进行了演绎,以观测转子q轴磁链为模型,分析了转子磁链大小、位置,并利用MRAS理论通过自适应调节实现转子磁场定向实时校正。在实际应用中证明了理论分析的正确性和磁场准确定向校正策略的有效性。
- 李国锋夏建民李勇斌
- 关键词：磁链观测模型参考自适应系统磁场定向
- 陶瓷覆铜基板表面形貌对超声可键合性的影响被引量：3
- 2015年
- 陶瓷覆铜基板在大功率电力电子器件封装模块中有着重要的应用,作为传统模块电气互连的重要组成部分,其通过超声键合技术将键合引线与其相连实现电气互连,因此,陶瓷覆铜基板的可键合性直接决定了模块生产的可靠性和成品率。以前的研究主要集中在键合参数(键合功率、键合压力、键合时间)对键合性能的影响,本文则从陶瓷覆铜基板表面形貌几何形态的角度出发,研究了其对陶瓷覆铜基板与粗铝线超声可键合性的影响。通过实验分析发现,基板表面形貌的几何特性对可键合性能有着重要的影响,一方面,表面轮廓的微观不平度的平均间距Sm(空间频率特性)影响超声可键合性。平均间距Sm越小,表面纹理越细密,其可键合区域大,键合成功率较高;反之,Sm参数太大,则会削弱基板的可键合性。另一方面,表面粗糙度Ra影响键合强度的稳定性,在键合成功的前提下,表面粗糙度越小,其键合强度的离散性越小。并利用频谱分析方法及摩擦学的理论对产生这种现象的原因进行了理论分析解释。
- 方化潮郑利兵王春雷韩立韩立
- 关键词：表面形貌超声键合键合强度
- 键合线失效对于IGBT模块性能的影响分析被引量：26
- 2014年
- 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。
- 王春雷郑利兵方化潮韩立
- 关键词：IGBT功率模块键合线热电耦合有限元模型
- IGBT模块封装工艺的研究被引量：2
- 2014年
- 随着能源技术的发展,电力电子器件日益受到人们的关注,绝缘栅双极型晶体管(insulated-gate bipolar transistor,IGBT)作为功率半导体的主流器件在能源领域得到了广泛应用。目前IGBT模块已经在电动汽车、高速铁路以及电力设备等领域发挥着不可替代的作用。IGBT模块的封装作为一个新兴产业越来越受到人们的关注。以IGBT模块的封装工艺为研究对象,确定模块封装两次焊接的顺序,选择两次焊接的焊料,确定焊接温度及回流温度曲线。最终焊接效果良好,有效地提高了IGBT模块封装的工艺水平。
- 徐云燕吕晓飞郑利兵方化潮王春雷
- 关键词：绝缘栅双极型晶体管回流焊
- ±1100kV特高压直流换流阀试验用高压直流串级发生器的绝缘耐压分析被引量：2
- 2012年
- 为在实验室条件下进行±1 100 kV特高压换流阀绝缘型式试验,需要对用于试验的高压直流串级发生器能否满足绝缘耐压要求进行分析。利用ANSOFT SIMPLORER软件对装置进行电路理论分析计算以及利用ANSOFTMAXWELL有限元软件对其进行三维结构的电场强度仿真分析。仿真得到最大场强为22.62 kV/cm,与空气击穿场强25 kV/cm较接近,结果与装置输出1 843 kV时,装置顶部与实验室顶部钢梁间的空气间隙空气被击穿相吻合。为进一步降低场强,对装置进行优化分析,并得出优化后的电场强度最大值为20.66 kV/cm,低于空气击穿场强。因此认为,若不考虑空气温湿度等条件的影响,在现有试验室条件下,试验室设备具备±1 100 kV特高压换流阀绝缘耐压试验的能力。
- 顾灶根周军川温传新温家良
- 关键词：电场强度
- 电力系统控制保护平台高速电路信号完整性研究被引量：1
- 2016年
- 为使电力系统控制保护平台在复杂电磁环境下不因高速电路信号质量问题而发生故障,以IGBT串联控制平台高速电路进行信号完整性分析,通过对印刷电路板(PCB)进行阻抗计算,分析过孔孔径、走线长度、线宽对信号完整性的影响,寻求布线参数下的最优解。试验结果表明:通过布线参数的优化,改善了高速电路信号质量,解决了系统因高速信号过冲振铃现象而发生系统故障问题。
- 顾灶根李宁张何徐建松
- 关键词：信号完整性高速电路优化设计布线阻抗
