风电变流器IGBT模块工作结温估算研究

姚芳 胡洋 唐圣学 曹博 李志刚

摘 要：针对风电变流器中的绝缘栅双极型晶体管（IGBT）工作结温估算精度低、难度大的问题，分析了IGBT模块的伏安特性和温敏特性，进而建立了一种基于饱和压降的结温估算物理模型；通过IGBT模块的伏安特性和温敏特性试验，获取了IGBT模块在不同集电极电流下的饱和压降温敏特性曲线，进而基于饱和压降提出了一种结温估算数学模型。研究结果表明，物理模型相比数学模型精度较高，但需获取器件各物理参数准确值，建模过程较复杂；数学模型无需了解器件物理机理，但精度相对较低。实际风电工况中可根据精度需要选择物理模型或数学模型，这为IGBT模块和风电机组的狀态监测和安全评估提供了一种新思路。

关键词：IGBT模块；工作结温估算；饱和压降；通态伏安特性；温敏特性

中图分类号：TM 46

文献标志码：A

文章编号：1007-449X（2018）08-0026-08