功率IGBT模块的寿命预测

介绍了功率循环试验数据的威布尔分析方法,分析了现有的典型模块寿命模型,论述了寿命预测的方法:将任务曲线转化成温度曲线,利用雨流计数法,根据线性疲劳损伤积累理论和寿命模型计算功率循环寿命。最后,预测了应用于HXD1C电力机车的株洲南车时代电气股份有限公司3300V/1200A IGBT模块的功率循环寿命。     

IGBT模块功率循环能力与可靠性试验

为验证IGBT模块的可靠性,分析了IGBT模块的封装结构,并在传统IGBT模块功率循环试验的基础上建立新的模型,通过具体的试验得到IGBT模块功率循环后失效状况,并对该状况进行分析。相对传统IGBT寿命预测和可靠性评估,该功率循环的新方法更加贴合实际应用工况,对IGBT失效分析具有借鉴作用。     

IGBT变流器模块试验装置的研制

针对变流器模块的测试要求,研究开发了一种用于变流器模块进行功能考核的试验设备,对该试验装置的硬件架构、工作原理、主要功能及软件设计等进行了说明。运用该试验装置可对变流器模块在低压工况、大功率工况下的工作状态进行考核。     

IGBT在轨道交通牵引应用中的可靠性研究

为提高电力机车牵引系统运行可靠性,通过对IGBT失效机理和失效模型的研究,比对多种机车在各运行区段的IGBT失效率数据,分析了失效原因,并且针对性地提出了解决措施,为轨道交通牵引变流器可靠性的深入研究提供了一定的依据。     

IGBT模块功率损耗的产生机理、计算及模拟

分析了IGBT模块功耗的来源,根据其导通和开关波形讨论了功耗的定义和计算方法;介绍了如何根据模块数据手册估算IGBT及其续流二极管(FWD)的功耗,以及利用PSIM软件模拟模块在应用系统中的功耗;分别利用基本公式和PSIM软件模拟计算和比较了一个逆变电路中IGBT模块的功耗和最高结温。     

机车IGBT模块应用失效研究

针对机车IGBT模块应用失效后发生炸损,造成失效原因很难查找的问题,分析IGBT模块在应用工况下的开关状态,得出5种失效模式类型。结合厂内和现场失效模式分布统计,对5种失效模式和早期失效以及应用过程中引起的失效进行原因分析,最后从应用和器件2个维度针对性提出设计改进意见。     

IGBT功率模块封装中先进互连技术研究进展

随着新一代IGBT芯片结温及功率密度的提高,对功率电子模块及其封装技术的要求也越来越高。文章主要介绍了功率电子模块先进封装互连技术的最新发展趋势,重点比较了芯片表面互连、贴片焊接互连、导电端子引出互连等3种先进互连技术及其封装工艺的优缺点,讨论了功率电子模块封装及互连技术所面临的问题与挑战。     

跨座式单轨车辆辅助逆变器IGBT模块失效分析

辅助电源系统作为跨座式单轨车辆上的重要组成部分,主要通过控制辅助逆变器开关元器件IGBT的开合顺序,将直流电转化为交流电为车辆设备供电。文章以重庆轨道2号线84辆车为研究对象,主要针对跨座式单轨车辆辅助逆变器在长时间运行后的IGBT模块失效形式进行统计与研究,结合故障现象和运营环境提出针对性的解决方案和设备维保建议。通过对IGBT模块失效机理及特征指标的分析发现,跨座式单轨车辆辅助逆变器IGBT模块的主要失效形式为封装级失效,即键合线脱落,在外部特性上表现为导通压降值增大。根据以上分析研究,文章提出了针对此类问题的在线评估方法和相应的设备维保建议,对于提高辅助逆变器和车辆的运营效率以及节约设备维保的经济成本和时间成本方面具有借鉴意义。     

IGBT模块在列车供电系统中的应用及保护

介绍了IGBT模块的结构、特点及其在列车供电系统中的应用,探讨了对IGBT的保护问题.     

压接式IGBT模块的热学特性研究

使用3种方法研究了压接式IGBT模块的热学特性,建立模块热学模型并通过数值计算和有限元仿真的方法分析其稳态热阻特性,搭建实物测试台,通过温度参数定标等方式间接测量模块热阻特性,最后对采用3种方法的结果进行了分析比较。     

高压IGBT模块衬板焊接工艺研究

分析真空回流焊接的物理过程及温度特性,并通过试验分析真空回流焊接工艺变量对IGBT封装衬板焊接质量的影响。     

地铁列车牵引力失效的可靠性分析

运用功能性故障模式、影响及危害性分析法(FMECA)对地铁列车运行过程中牵引与电制动子系统出现的故障模式进行详细的分析.在全面研究南京地铁3号线牵引与电制动子系统控制原理的基础上,对功能性FMECA分析得出的最严重的故障模式—全部动车切除,进行了可靠性框图(RBD)分析.通过定性定量分析,得出系统中的关键元器件,为列车牵引与电制动子系统的设计、制造以及维护提供指导,确保列车满足可靠性要求.     

中低速磁浮列车车载供电系统可靠性分析

以目前唐山线正在试验运行的CMS-04型中低速磁浮列车为研究对象,将列车供电系统中的各部件故障概率用模糊数表示,通过模糊运算规则,对供电系统故障树进行分析,以此对磁浮列车车载供电系统的可靠性进行分析,找出系统的薄弱环节。     

高功率密度IGBT模块的研发与特性分析

基于现有标准DMOS设计技术,通过优化高压IGBTFRD芯片及其模块结构,降低芯片功耗、模块寄生电感和模块热阻,改善模块散热,提高最高工作温度。研究开发了高功率密度1 500 A/3 300 V、1 200 A/4 500 V及750 A/6 500 V IGBT模块,满足轨道交通的应用要求。     

地铁信号系统轨旁无线设备供电可靠性分析

轨旁无线设备(TRE)是地铁信号系统车地无线通信的重要组成部分,TRE供电系统是确保车地无线通信连续的重要系统。从地铁供电系统、信号电源屏系统、TRE及其电缆布置方式三方面着手,采用常规分析法和故障树分析法,定性、定量地分析常规结构下TRE供电系统的可靠性,以论证其可靠性是否满足要求,并探寻其短板。