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电流纹波对DC-AC变流器功率半导体器件电热应力影响研究

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摘要

功率半导体器件在电力电子系统实际应用中,除受到电压电流等电气应力外,还会受到一系列热应力的影响,这些电、热应力直接决定了变流器的效率和可靠性,因而对其进行准确的分析和评估十分必要.在典型并网DC-AC变流器中,对功率半导体器件电热应力进行分析时,通常考虑的是理想正弦基波负载电流的情况,而实际流经半导体器件的电流中含有较大的纹波电流成分,在应力分析时往往被忽略,从而对功率半导体器件的应力分析结果带来影响.本文以典型的三相并网DC-AC变流器中的IGBT功率器件为研究对象,采用PLECS进行仿真,对负载电流的纹波电流大小进行了建模和分析,并讨论了不同电流纹波对功率半导体器件所受电流应力、功率损耗以及所受热应力的影响.结论表明,电流纹波的存在会使得变流器负载电流过零时的波形发生畸变,在与理想正弦电流负载情况下的分析结果相比,功率半导体器件的开关功耗在考虑电流纹波时会明显增加,进而增加器件的总功耗及效率;同时考虑纹波电流后也会使器件的温度比理想情况有所升高.

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来源
《第十一届中国高校电力电子与电力传动学术年会》|2017年|1-11|共11页
会议地点长沙
作者
SONG Yubo; 宋宇博; MA Ke; 马柯;
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作者单位

中国高校电力电子与电力传动学术年会组委会湖南大学;

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会议组织
正文语种
原文格式 PDF
中图分类 TM464:TM403;
关键词
直流-交流变流器; 功率半导体器件; 电流纹波; 电热应力;

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