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Estudio de fiabilidad del transistor bipolar de puerta aislada basado en simulación de acoplamiento electro-térmico

Autores: Yang, Xiaoqing; Zhai, Xiaoyu; Long, Shanshan; Li, Meng; Dong, Hexin; He, Yi

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Estudio de fiabilidad del transistor bipolar de puerta aislada basado en simulación de acoplamiento electro-térmico


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Acoplamiento electro-térmico
Módulos IGBT
Método de simulación
Pérdida de potencia
Vida útil
Temperatura de unión

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 43

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este documento presenta un nuevo método de simulación de acoplamiento electro-térmico para evaluar la fiabilidad de los módulos IGBT, que combina un modelo numérico de pérdidas de potencia y un modelo de elementos finitos. Para ilustrar el método, se considera un caso específico del módulo Infineon FF50R12RT4 operado con una señal SPWM. Se obtienen y analizan datos de temperatura y estrés a través de la simulación electro-térmica, y se calcula en consecuencia la vida útil de los módulos. Se discute la influencia de la temperatura ambiente y las características de la señal de compuerta en las pérdidas de potencia y la vida útil de los módulos IGBT, lo cual puede ser utilizado para la optimización de los puntos de trabajo. En este método, se considera el efecto de la temperatura de unión en las pérdidas de potencia, logrando así una simulación electro-térmica más precisa. El método propuesto puede ser utilizado para analizar los esfuerzos térmicos y mecánicos de los módulos IGBT, predecir la ubicación de fallos y evaluar la vida útil.

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