高空飞行器供油驱动系统IGBT模块结温特性研究.pdf

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1、2014年1月1日现代电子技术Jan．2014第37卷第1期ModernElectronicsTechniqueV0l_37NO．1高空飞行器供油驱动系统IGBT模块结温特性研究张佳波，骆光照，刘文防，唐文明(西北工业大学自动化学院，陕西西安710129)摘要：对高空飞行器供油驱动系统在特定负载状态下的IGBT模块结温特性进行研究。高空飞行器对供油驱动系统的高功率密度要求高及环境散热条件差的状况，使得其关键部件IGBT模块在功率裕量与结温控制方面更为严格。根据负载特性精确计算结温，对于在特定散热条件下系统的可靠运行非常重要。运用非稳态导热的Foster集总参

2、数法，分析IGBT模块点热源特性及其他热源对计算影响，建立一种舍校正系数的热网络模型，并在短时脉冲过载及输出低频两种特有状态下，对IGBT模块的结温特性进行分析。通过对高空飞行器飞行过程中IGBT模块结温特性的计算，结合仿真软件Semisel的对比分析，验证了建模和分析本文所提方法的有效性。关键词：IGBT；短时脉冲过载；输出低频；结温特性中图分类号：TN710—34文献标识码：A文章编号：1004—373X(2014)01—0123—04ResearchonjunctiontemperaturecharacteristicofIGBTmoduleforhi

3、gh—altitudeaircraftfuelsystemZHANGJia·bo，LUOGuang—zhao，LIUWen—fang，TANGWen—ming(CollegeofAutomation，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’an710129，China)Abstract：JunctiontemperaturecharacteristicofIGBTmodelisresearched，whichisappliedtohigh—altitudeaircraftfuelsystemincertainloadst

4、ate．Owingtotherequirementofhighpowerdensityforthedrivesystemprovidingfuelbyhigh—altitudeaircraftandpoorheatdissipationcondition，thekeycomponentoftheIGBTmodulesinthepowermarginandjunctiontempera—turecontrolisstrictlyrequired．CalculatingthejunctiontemperatureaccuratelyaccordingtOthel

5、oadcharacteristicisveryimpor-tanttothereliabilityserviceofsysteminparticularCdissipationcondition．UsingtheFosterlumpedparametermethodofan—steadyheattransfertoanalyzethepointheatsourcecharacteristicofIGBTmoduleandinfluenceofotherheatsourceonthecal—culation，andtOestablishathermalnetw

6、orkmodelwithcorrectioncoeficient．ThejunctiontemperaturecharacteristicofIGBTmodelintransientpulseoverloadandlowoutput~equencyisanalyzed．Throughthecalculationofthejunctiontemperaturecharac—teristicofIGBTmodelduringthewholeflightprocessofhigh-altitudeaircraft，andcombiningcomparativean

7、alysiswithSemiselsimulationsoftware，thevalidityofthemodelingandtheproposedmethodinthispaperisverified．Keywords：IGBT；transientpulseoverload；lowoutputfrequency；junctiontemperaturecharacteristic率以近2倍的速率上升。0引言相关文献对IGBT结温进行了研究，文献[2]对在脉高空飞行器在临近空间快速飞行时发热大、散热冲工作方式下，IGBT结温进行了相关研究；文献[3]对变差，其

8、驱动系统热负荷压力大，而且由于内部留给供油频器稳定运