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模块化多电平换流器IGBT 模块失效机理和状态监测研究综述
摘要：作为模块化多电平换流器（MMC）的核心功率器件，绝缘栅双极晶体管（IGBT）模块的故障机理研究与状态监测技术对于保证运行可靠性具有重要意义。IGBT模块劣化引起的工作参数畸变、内部结构异常将严重影响模块化多电平换流器（MMC）的工作性能。目前，关于IGBT模块状态监测的综述较多，但缺少对MMC中IGBT模块状态监测的相关综述。首先，分析MMC的结构特点和工作原理；然后，针对功率模块型和压装型IGBT的故障机理，对IGBT模块的状态监测技术进行总结，并对MMC子模块中IGBT模块的状态监测方法进行补充分析；最后，针对当前研究中存在的不足，结合目前的研究现状，提出了柔性直流输电系统中IGBT模块状态监测与评估的研究方向。本研究得到湖南省科技厅重点研发计划项目（No. 2021GK2020）资助。关键词：柔性直流输电；MMC；IGBT模块；故障机理；状态监测
DC和开关电源循环之间的IGBT功率模块的热应力分析比较
自数十年以来，PCT基本上是在直流模式下执行的，在DC模式下，仅通过传导损失（Joule效应）获得功率芯片的自加热。如今，此类可靠性测试也在高压下进行切换模式进行，其中通过传导和开关损耗的组合获得加热[3,9,10,11]。 在过去十年中，在切换模式下仅进行了相对少量的测试。 由于在最后一个模式中的应力条件更代表了运行中应用的压力条件，因此应有的应力和降解应与操作条件更好地相关。 无论测试模式如何，目标是评估组件，包装和互连的行为和寿命。 然而，可以根据传导和开关损耗之间的相对重量来修改芯片上的热应力分布。 因此，不仅有必要比较如今，此类可靠性测试也在高压下进行切换模式进行，其中通过传导和开关损耗的组合获得加热[3,9,10,11]。在过去十年中，在切换模式下仅进行了相对少量的测试。由于在最后一个模式中的应力条件更代表了运行中应用的压力条件，因此应有的应力和降解应与操作条件更好地相关。无论测试模式如何，目标是评估组件，包装和互连的行为和寿命。然而，可以根据传导和开关损耗之间的相对重量来修改芯片上的热应力分布。因此，不仅有必要比较
在低温变化下，IGBT功率模块中铝线键的裂纹繁殖新模型
power modules under low temperature variations A. Halouani a, * , Z. Khatir a , R. Lallemand a , A. Ibrahim a , N. Degrenne b a Gustave Eiffel University, Paris-Saclay University, ENS Paris-Saclay, CNRS, SATIE, 78000 Versailles, France b Mitsubishi Electric R&D Centre Europe, 1 Allée de Beaulieu, 35708 Rennes，法国摘要在本文中，提出了IGBT功率模块功率循环期间电锥降解的新寿命预测模型。该模型基于实验裂纹繁殖分析和塑性菌株经验定律。在实验中，在高压下分别在高压下进行开关模式下的两个电源循环测试，并使用温度摆动∆𝑇！= 30°𝐶和∆𝑇！= 40°𝐶和最小温度𝑇！，＃$％= 55°𝐶。已经选择了DUTS和测试条件，因此仅观察到芯片顶部互连的降解。在测试期间测量了状态电压（V CE），作为导线降解的指标，金属化和样品在不同的衰老阶段进行除去。将去除的样品横截面以观察循环的裂纹传播演化。涉及塑性应变经验法，我们使用了文献的结果，这些结果显示了塑性应变（∆𝜀＆'）随链条接触裂纹生长的演变。作为结果，这种新的终身预测模型基于铝线键的修改法定定律IGBT的疲劳显示了测试结果的良好拟合，并用于预测寿命。最后，估算了经过测试的IGBT模块的寿命，并用于验证所提出的模型的有效性。1。简介
通过新颖的三维建模和新架构实现高效 IGBT
摘要................................................................................................................................ii
UCC5880-Q1 隔离式 20A 可调节栅极驱动 IGBT/SiC MOSFET 栅极驱动器，具有高级保护功能，适用于汽车应用数据表 (Rev. A)
• 具有实时可变驱动强度的双输出驱动器 – ±15A 和 ±5A 驱动电流输出 – 数字输入引脚 (GD*)，用于在没有 SPI 的情况下调整驱动强度 – 3 个电阻设置 R1、R2 或 R1||R2 – 集成 4A 有源米勒钳位或可选外部驱动器用于米勒钳位晶体管 • 初级侧和次级侧有源短路 (ASC) 支持 • 内部和外部电源的欠压和过压保护 • 驱动器芯片温度感应和过温保护 • 短路保护： – 对 DESAT 事件的响应时间为 110ns – DESAT 保护 – 最高 14V 的选择 – 基于分流电阻的短路 (SC) 和过流 (OC) 保护 – 可配置的保护阈值和消隐时间 – 可编程软关断 (STO) 和两级软关断 (2STO) 电流 • 集成 10 位 ADC – 能够测量电源开关温度、DC Link 电压、驱动器芯片温度、DESAT 引脚电压、VCC2 电压 –可编程数字比较器 • 高级 VCE/VDS 钳位电路 • 符合功能安全标准 – 专为功能安全应用而开发 – 提供文档以帮助符合 ASIL D 标准的 ISO 26262 系统设计 • 集成诊断： – 保护比较器的内置自检 (BIST) – 用于功率器件健康监测的栅极阈值电压测量 – INP 至晶体管栅极路径完整性 – 内部时钟监控 – 故障报警和警告输出 (nFLT*) – ISO 通信数据完整性检查 • 基于 SPI 的器件重新配置、验证、监控和诊断 • 150V/ns CMTI • 符合 AEC-Q100 标准，结果如下： – 器件温度等级 1：-40°C 至 +125°C 环境工作温度
在电热模式模式测试时，IGBT模块的故障机制 div>
已经研究了在电递电明模式下测试过程中焊接结构的幂IGBT模块的组件降解的主要机制和连接的界面。已经开发了焊接结构的功率IGBT模块组成部分降解机制的分类和出现，包括其发生和检测指标的原因。准备并进行了一个实验，以研究循环模式对IGBT模块设计个人元素载荷程度的影响。根据测试以短而长的电脱脂基化模式，构建了收集器发射器对周期数的饱和电压的依赖性，从而确定在测试模式或操作上没有数据的情况下，在不需要其他诊断措施的情况下，在没有数据或操作上没有数据的情况下，测试设备降解的主要机制。
高压功率分立器件和模块
Microchip 的 IGBT 产品为各种高压和高功率应用提供高质量解决方案。开关频率范围从传导损耗最小的 DC 到极高功率密度开关模式电源 (SMPS) 应用的 150 kHz。下图显示了每种产品类型的频率范围。每种 IGBT 产品都代表了最新的 IGBT 技术，为目标应用提供了最佳的性能/成本组合。共有六个产品系列，采用三种不同的 IGBT 技术：非穿通 (NPT)、穿通 (PT) 和场截止。
会议计划PCIM 2025
IGBT设备主席：Serge Bontemps，微芯片技术，FR 01下一代670 V RC IGBT增强了PFC应用程序中的性能和坚固性Ajith Kumar Sekar，Infineon Technologies，Infineon Technologies，Infineon Technologies，InfineOn Technologies，Infineon Technologies，在02自动化功能性能上，SWISS SWISS SWISS INSOLISE SWISS INSOLISE IANGIANIS：增强功能性能，可靠性，可靠性，可靠性，可靠性。 4.5 kV IGBT的增强钝化设计：在HV-H3TRB应力测试下可靠性提高了Hossein Davoodi，Littelfuse，DE 06 MMC输出功率增强IGBT和二极平 CRRC Times Semiconductor, CN 09 HV LinPak Platform Featuring Si IGBT Trench and SiC Technology for Enhanced Traction Reliability Slavo Kicin, Hitachi Energy, CH 11 A Double Pulse Test Based IGBT On-State Capacitance Extraction of ANN- assisted Hybrid Model Abby Shih, Keysight Technologies, DE 12 IHV-A 6.5kV IGBT4 Module for HVDC （高压直流电流）转换器设计Martin Knecht，Infineon Technologies，DE 223新的，完全模压的IPM，配备了第7代IGBT和Diodes Taejin Lee，Infineon Technologies，KR 224新型600 V CIPOS Micro IPM的热性能，用于HVAC和热水泵粉丝驱动器，供热粉丝驱动器Dive，Infline diveime，Krke
高压直流电网模块化多电平换流器的状态和健康监测
本论文讨论的另一个重要主题是 IGBT 模块的状态监测。为此，开发了一个功率循环测试台。选择 𝑉 𝐶𝐸(𝑜𝑛) 作为跟踪功率器件在整个循环测试过程中退化状态演变的参数。因此，构思并开发了一个在线 𝑉 𝐶𝐸(𝑜𝑛) 测量板。为了获得有关所应用循环协议的更多相关见解，开发了一种在线估计 IGBT 器件结温的策略，该策略基于卡尔曼滤波器的使用。该策略还能够通过分析热敏电参数来估计 IGBT 健康状态的退化程度。
的衰老及其对EM进行排放的影响
摘要 - IGBT在各种电力电子应用中扮演至关重要的角色，要求长时间的可靠性。了解其故障机制对于制造商和工程师至关重要。这项研究通过将IGBT降解（尤其是死亡氧化物污染和栅极氧化物污染）与进行的电磁（EM）扰动相关联，以解决差距。使用功率循环系统在600V，16A IGBT上进行加速衰老，揭示了静态和动态参数的显着变化。切换瞬变显示出归因于经验丰富的降解的转弯速度放缓。实验设置证明了降解，切换瞬变（尤其是收集器电流（I C）关闭）之间的直接联系，并减少了执行的EM扰动。关键字 - IGBT，模具降解，闸门氧化降解，加速衰老，IGBTS的信号光谱分析，进行了EM发射。