基于近似熵分析和小波變換的IGBT模塊鍵合線故障特征分析.pdf

1、近年來(lái)，以風(fēng)力發(fā)電為代表的新能源發(fā)電技術(shù)得到了快速而全面的發(fā)展，風(fēng)力發(fā)電在電網(wǎng)中的比例逐年增大，成為除水電外最成熟、最具工業(yè)規(guī)模的一種可再生能源發(fā)電方式。然而，目前從風(fēng)電現(xiàn)場(chǎng)返回的信息顯示，風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的故障率約為傳統(tǒng)發(fā)電系統(tǒng)的3倍，這表明風(fēng)電系統(tǒng)在整體運(yùn)行可靠性方面尚存在很大的不足。以絕緣柵雙極型晶體管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT或IGT)為核心組件的電力電子變流裝置的可靠性程度直接影

2、響著風(fēng)電裝置整體運(yùn)行的可靠性。此外，由于IGBT兼具有雙極型功率晶體管BJT和功率MOSFET的優(yōu)點(diǎn)，使其在越來(lái)越多的領(lǐng)域得到運(yùn)用。據(jù)國(guó)外最新調(diào)查報(bào)告顯示，功率半導(dǎo)體器件是電力電子變換器中最為脆弱的組成部分，而IGBT也已成為在眾多功率半導(dǎo)體器件中應(yīng)用得最為廣泛的一種。
　　 由于鍵合線故障是IGBT模塊的一種極為重要的故障類型，論文對(duì)其進(jìn)行了較為深入的研究。從IGBT模塊結(jié)構(gòu)特性入手，分析得出鍵合線及并聯(lián)IGBT芯片的故障特性

3、將在模塊柵極關(guān)斷電壓的變化上得到體現(xiàn)，并指出了其變化的趨勢(shì)與規(guī)律。
　　 通過(guò)對(duì)未塑封的IGBT模塊(2MBI150U4H-170)進(jìn)行人為的鍵合線挑斷試驗(yàn)以模擬IGBT模塊因惡劣工況或正常老化而導(dǎo)致的鍵合線脫落故障；通過(guò)對(duì)IGBT芯片發(fā)射極處鍵合線的全部挑斷而導(dǎo)致的芯片脫離運(yùn)行以模擬各種原因?qū)е碌腎GBT芯片故障。通過(guò)對(duì)IGBT模塊進(jìn)行開(kāi)關(guān)特性的測(cè)試，比較了鍵合線故障對(duì)IGBT模塊工作特性的影響。為將前述基于柵極電壓檢測(cè)的IG