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功率器件技术 可靠性分析 功率模块 热仿真 ★ 3.0

基于非触发电流下栅极电压的高压晶闸管在线结温提取

Online Junction Temperature Extraction With Gate Voltage Under Nontrigger Current for High-Voltage Thyristor

作者 Hui Meng · Ankang Zhu · Luwei Zuo · Haoze Luo · Zhen Xin · Wuhua Li
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2023年9月
技术分类 功率器件技术
技术标签 可靠性分析 功率模块 热仿真
相关度评分 ★★★ 3.0 / 5.0
关键词 结温 晶闸管 温度敏感电参数 在线监测 栅极电压 阴极短路结构
语言:

中文摘要

本文提出了一种针对具有阴极短路结构的高压晶闸管的结温(Tj)提取方法。研究表明,非触发电流下的栅极电压(Vgk)是一种实用的温度敏感电参数(TSEP)。通过校准Vgk与结温之间的线性关系,可实现高压晶闸管的在线结温监测。

English Abstract

This letter proposes a junction temperature (Tj) extraction method for the high-voltage thyristors with the cathode short-circuiting structure. It has been studied that the gate voltage Vgk under nontrigger current is a practical temperature-sensitive electrical parameter (TSEP), which can be used for online Tj monitoring by calibrating the linear relationship between the gate voltage Vgk under no...
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SunView 深度解读

该研究关注高压功率器件的在线结温监测,虽然阳光电源目前的主力产品(如组串式逆变器、PowerTitan储能系统)多采用IGBT或SiC MOSFET,但在大型集中式光伏逆变器或高压直流输电相关应用中,晶闸管类器件仍有应用场景。该技术提供的TSEP(温度敏感电参数)在线监测思路,对于提升阳光电源大型电力电子设备的可靠性、实现更精准的寿命预测和热管理具有参考价值。建议研发团队关注该方法在SiC等宽禁带半导体器件上的迁移应用,以进一步优化逆变器在极端工况下的热设计与保护策略。