研究目的
基于功率半导体器件的失效机理（即热应力产生与寿命模型），并结合考虑不同时间常数的更完整风电变流器运行工况，提出一种更先进的风电变流器热分布图谱绘制及寿命评估方法。
研究成果
该风电变流器功率半导体综合寿命评估方法基于器件内部热循环与相应强度模型，将不同时间常数下的热行为分析分离处理。该方法能提供详细的寿命信息，有助于指示和提升系统可靠性性能。所估算的热行为已通过实验验证。
研究不足
制造商提供的寿命模型基于涵盖有限热循环范围的加速测试，这可能导致对未测试条件下寿命估算的不准确。
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[IEEE 2019年第44届国际红外、毫米波及太赫兹波会议(IRMMW-THz) - 法国巴黎 (2019.9.1-2019.9.6)] 2019年第44届国际红外、毫米波及太赫兹波会议(IRMMW-THz) - 在高电子迁移率晶体管中实现等离子体太赫兹波产生的非对称边界条件
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DOI：10.1109/irmmw-thz.2019.8873853
出版年份：2019
更新时间：2025-09-19 17:13:59
摘要：
作为风力发电机组系统中的关键部件，功率电子变流器及其功率半导体器件承受着与环境相关的复杂电负荷，已被证实具有较高的故障率。因此，准确估算风电变流器的使用寿命对提高可靠性及降低风电技术成本至关重要。遗憾的是，现有功率电子变流器的寿命评估方法尚不适用于风电应用场景，因其未充分明确和包含综合运行工况特征。本文提出了一种相对先进的评估方法，该方法基于器件载荷与强度分析，并考虑了变流器中热行为的不同时间常数。通过建立的功率器件载荷与寿命评估方法，可获得风电变流器中与寿命相关性能的更详细信息。文中还包含部分实验结果，用于验证不同运行工况下功率器件的热行为特性。
作者：
Ke Ma，Marco Liserre，Frede Blaabjerg，Tamas Kerekes
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