The invention relates to the field of power electronics, in particular to a method of junction temperature smoothing of IGBT. Its technical scheme is a method of junction temperature smoothing based on adjusting the IGBT turn off track. By changing the IGBT turn off track, the IGBT turn off loss is adjusted, and the total loss of IGBT is balanced, thus smoothing the fluctuation of IGBT junction temperature. The invention provides a junction temperature smoothing circuit based on adjusting the IGBT turn off track; an auxiliary switch S is added on the charging and discharging type RCD buffer circuit of the IGBT, and the IGBT shutdown trajectory is changed by adjusting the turn-on time of the S. The invention of IGBT was significantly increased life expectancy by smoothing the IGBT junction temperature fluctuations, improve the reliability of the system; it has wide application, simple control, independent control, can be in a modular way to install the application characteristics of converter applicable to non-stationary conditions.
【技术实现步骤摘要】
一种基于调节IGBT关断轨迹的结温平滑方法和电路
本专利技术涉及电力电子领域,特别是涉及IGBT的结温平滑方法。
技术介绍
近年来,随着应用在新能源发电、电动汽车等非平稳工况下的电力电子装置的大量投运,电力电子装置的可靠性问题日益突出,可靠性问题成为当下电力电子学科的研究热点之一。IGBT是电力电子装置的核心组成部分,对电力电子装置的安全可靠运行起着举足轻重的作用。Coffin-Manson、Bayerer等主流的IGBT寿命模型表明IGBT老化失效的主要原因是结温波动造成的热应力冲击,由于IGBT芯片各层封装材料的热膨胀系数不一致,温度波动会引起各层的膨胀度不一样,从而产生热应力冲击,导致IGBT疲劳老化,大大减少其的使用寿命。负载波动造成的低频结温波动和正弦电流造成的工频结温波动均会造成热冲击,消耗IGBT寿命。文献指出,在风电变流器中,相对于工频波动,结温的低频波动是寿命消耗的主要因素。因此,平滑低频结温波动可以显著提高IGBT的期望寿命,提高系统的可靠性。IGBT热管理技术是平滑低频结温波动的有效手段,目前IGBT的结温平滑方法主要有一下几种方式。一种方式是:基于调节开关频率的结温平滑方法,在IGBT处理的功率波动时,通过增加、降低开关频率来调节开关损耗,从而平滑IGBT的结温波动。该结温平滑方法的优点是不用增加额外的硬件电路,存在的主要问题是需要改变原系统的控制程序,改变原系统的运行状态,引入了不稳定因素。第二种方式是:基于调节门极驱动电阻的结温平滑方法,根据IGBT处理功率的波动,通过调节门极驱动电阻,调节开关损耗,平滑结温波动。该方法的优点是 ...
【技术保护点】
一种基于调节IGBT关断轨迹的结温平滑方法,其特征是:调节IGBT关断损耗,使IGBT的总损耗平衡,从而平滑IGBT结温波动。
【技术特征摘要】
1.一种基于调节IGBT关断轨迹的结温平滑方法,其特征是:调节IGBT关断损耗,使IGBT的总损耗平衡,从而平滑IGBT结温波动。2.如权利要求1所述的一种基于调节IGBT关断轨迹的结温平滑方法,其特征是:所述调节IGBT关断轨迹是:当IGBT处理功率为额定负载时,使IGBT工作在关断软开关状态,使关断损耗最小;当负载向下波动时,IGBT内部损耗降低,通过调节IGBT关断轨迹增加关断损耗,使IGBT关断过程由软开关状态向硬开关状态过渡,增加关断损耗,从而平衡IGBT内部损耗,使IGBT结温不发生波动。3.一种基于调节IGBT关断轨迹的结温平滑电路,其特征是:在IGBT的充放电型RCD缓冲电路上增加一个辅助开关S,通过调节所述辅助开关S的开通时间,改...
【专利技术属性】
技术研发人员:周雒维,王博,张益,孙鹏菊,罗全明,
申请(专利权)人:重庆大学,
类型:发明
国别省市:重庆,50
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