IGBT光纖測溫-可控硅光纖測溫-晶閘管光纖測溫
絕緣柵雙極型晶體管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)被廣泛應用于通訊、交通和電力等諸多領(lǐng)域,并且正在朝著高電壓、高頻率和大功率的方向發(fā)展。以上系統(tǒng)的高安全性要求使得IGBT的可靠性的要求提高。因此對IGBT的狀態(tài)監(jiān)測和壽命預測極其重要,IGBT失效形式很多,而溫度是是導致其失效的主要因素,因此熱分析是IGBT狀態(tài)評估中的重要內(nèi)容,實時測取IGBT結(jié)溫對于提高系統(tǒng)的可靠性具有重要的意義。
高電壓大功率晶閘管是超高壓或特高壓直流輸電工程中換流閥的關(guān)鍵元件,晶閘管的健康狀況直接影響著直流輸電工程的安全可靠性。晶閘管在工作過程中,在高電壓、大電流、溫度、濕度、機械振動、以及輻射等多種應力的共同作用下,晶閘管發(fā)生老化的現(xiàn)象在所難免,其性能參數(shù)也隨著老化而改變。全面掌握晶閘管的老化及其參數(shù)退化的規(guī)律,對于晶閘管狀態(tài)評估、制定科學的檢修方案,以及對晶閘管剩余壽命預測均具有十分重要的意義。
IGBT作為低壓高壓的一個門電路,其工作正常與否直接決定了電動壓縮機工作狀態(tài)。IGBT失效是電動汽車售后市場電動壓縮機的主要問題之一,失效模式主要有IGBT擊穿和短路,其中IGBT過流、過熱是導致其失效的主要的原因。目前大部分廠家根據(jù)IGBT的失效模式,會在壓縮機控制策略中會增加IGBT過流保護(過載保護)和IGBT過熱保護,但這些保護策略之前沒有相互關(guān)聯(lián),IGBT可能會有長時間工作在大電流和高溫下的情況,這無疑會降低IGBT的使用壽命,而且此種保護方式會限制IGBT的工作電流,進而限值電機的動力輸出。
隨著化工能源的不斷枯竭,環(huán)境污染的加劇,電動汽車在市場占有率逐年提升。電機控制器作為電動汽車的核心部件,為整車提供驅(qū)動力。絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)作為其控制部分的核心元器件,扮演著重要的角色。由于電動汽車用驅(qū)動電機功率大,工作環(huán)境惡劣,這要求IGBT模塊能夠處理較大的電流。這要求IGBT模塊本身具有良好的散熱能力,同時可以承受較高的工作溫度。
以IGBT為代表的半導體功率器件是變流器的核心部件之一,也是主要的發(fā)熱部件之一,其熱管理極其重要,在很大程度上影響著器件的壽命和變流器的可使用年限。熱主要從兩個溫度方面影響IGBT器件壽命,一是允許溫度,當前工業(yè)類的IGBT器件最高允許溫度大多為150℃,小部分為175℃,超過允許溫度,器件可靠性得不到保證,很容易失效;二是溫度波動或者叫溫度循環(huán),因為IGBT器件內(nèi)部包含多種材料,而每種的材料熱膨脹率不一樣,溫度波動使得器件反復地膨脹和收縮,而不同材料的膨脹和收縮程度不一樣,頻繁的溫度波動會帶來IGBT器件因熱疲勞而失效的問題。IGBT器件允許溫度在當前的變流器中都會被關(guān)注,并且產(chǎn)品設計時會留有一定裕量;而溫度波動在很多時候被較少關(guān)注,即使關(guān)注溫度波動,也主要考慮避免波動時的IGBT結(jié)溫超過允許溫度,而不是關(guān)注溫度循環(huán)壽命,因為溫度波動造成的器件熱疲勞與波動的頻率和幅值密切相關(guān),是一個的長期積累的過程。
福州華光天銳提供熒光光纖測溫裝置,可以直接實現(xiàn)IGBT光纖測溫、可控硅光纖測溫、晶閘管光纖測溫。