利用電容放電現場測量變流器IGBT模塊損耗

寧 晨，向大為，孫林波

(1.同濟大學電氣工程系，上海201804；2.武漢武新電氣科技股份有限公司，武漢430345)

利用電容放電現場測量變流器IGBT模塊損耗

寧 晨1，向大為1，孫林波2

(1.同濟大學電氣工程系，上海201804；2.武漢武新電氣科技股份有限公司，武漢430345)

為克服傳統方法存在誤差較大或工程實施困難的不足，提出一種變流器IGBT模塊損耗現場測量的新方法。該方法利用直流電容放電過程現場對變流器IGBT功率模塊的損耗特性進行測試，以驗證變流器性能或診斷功率模塊早期故障；通過適當控制變流器內各個IGBT導通與關斷，構成直流電容Buck放電電路實施損耗測試。采用英飛凌1200 V/50 A功率模塊FF50R12RT4搭建的380 V/10 kW變頻器進行了實驗研究，實驗結果驗證了該方法的可行性與有效性。現場測試方法充分利用變流器停機間隙和電容儲能對負載電感放電進行測試，無需額外增加硬件，具有經濟、方便、安全等優點。

變流器；電容放電；IGBT模塊；損耗

變流器作為電能變換系統中的重要部分，廣泛應用于新能源發電、電動汽車、軌道交通等新興領域中［1］。作為變流器系統的核心部件，IGBT綜合了GTR和MOSFET兩者的優點，具有開關頻率高、驅動功率小、輸入阻抗高、通態電阻小等優點。隨著電力電子技術的發展，IGBT正朝著高頻化、大功率化以及高集成化方向發展，這使得業界對IGBT模塊的損耗特性越來越關注。模塊損耗對系統性能包括效率與器件發熱有重要影響，此外較高的溫度會加速IGBT模塊的老化，降低系統的可靠性［2-3］。準確獲得IGBT損耗數據，對于系統的結構設計、變流器效率、散熱器的選擇以及器件的壽命預測至關重要［4-5］。……