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基于FPGA的模块化多电平变换器实时器件级瞬态电热模型
Real-Time Device-Level Transient Electrothermal Model for Modular Multilevel Converter on FPGA
| 作者 | Zhuoxuan Shen · Venkata Dinavahi |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2016年9月 |
| 技术分类 | 拓扑与电路 |
| 技术标签 | 多电平 IGBT 功率模块 可靠性分析 热仿真 |
| 相关度评分 | ★★★★ 4.0 / 5.0 |
| 关键词 | 模块化多电平变换器 MMC FPGA 实时仿真 IGBT 电热模型 子模块 |
语言:
中文摘要
针对模块化多电平变换器（MMC）子模块数量多、实时仿真计算压力大的难题，本文提出一种基于数据手册的器件级瞬态电热模型。该方法在FPGA上实现了MMC的实时仿真，在保证计算速度的同时，兼顾了IGBT模块的详细电热特性，为电力电子系统的精确建模提供了新思路。
English Abstract
Real-time simulation of modular multilevel converters (MMCs) is challenging due to their complex structure consisting of a large number of submodules (SMs). In the literature, the computational speed is emphasized for MMC modeling in real-time simulation, while accurate and detailed information of insulated-gate bipolar transistor (IGBT) modules in SMs is sacrificed. A novel datasheet-based device...
S
SunView 深度解读
该技术对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着大功率变换器向多电平拓扑演进，在研发阶段通过FPGA实现高精度的电热瞬态仿真，能够显著提升对IGBT模块热应力的评估能力，从而优化散热设计并提高系统可靠性。建议研发团队将其引入到高压大功率变流器的数字孪生平台中，以缩短产品开发周期，并辅助实现更精准的故障预测与寿命管理。