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In-Situ-Zustandsüberwachung von IGBT-Leistungshalbleitern mittels Echtzeit-Sperrschichttemperaturmessung

Titelangaben

Denk, Marco:
In-Situ-Zustandsüberwachung von IGBT-Leistungshalbleitern mittels Echtzeit-Sperrschichttemperaturmessung.
Dr. Hut , 2016
ISBN 978-3-8439-2625-6
( Dissertation, 2016 , Universität Bayreuth, Fakultät für Ingeniuerwissenschaften)

Abstract

Zur Verifikation der Alterung und der Betriebsbelastung eines IGBT-Leistungsmoduls im Feld wird in dieser Arbeit ein neues Verfahren zur In-Situ-Zustandsüberwachung und zur Echtzeit-Sperrschichttemperaturmessung eines Leistungshalbleiters vorgestellt und in einem Wechselrichter erprobt. Die zur Sperrschichttemperaturmessung entwickelte IGBT-Treiberschaltung misst die Temperatur des auf dem Leistungshalbleiter befindlichen internen Gate-Widerstandes durch eine kurzzeitige Überlagerung der negativen Steuerspannung mit einem sinusförmigen Identifikationssignal. Die während des Wechselrichterbetriebes mit einem niederfrequenten Ausgangsstrom ersichtlichen Sperrschichttemperaturzyklen ermöglichen eine gezielte Überwachung des mit der Alterung eines Leistungsmoduls korrelierenden thermischen Widerstandes zwischen dem Leistungshalbleiter und dem DCB-Substrat sowie eine zusätzliche Überwachung des thermischen Gesamtwiderstandes tieferliegender Materialschichten. Die während der Nutzungsphase auftretende Betriebsbelastung wird mit einem echtzeitfähigen Rainflow-Algorithmus erfasst. Die vorliegende Arbeit präsentiert damit erstmalig einen implementierbaren Ansatz zur umfassenden thermischen Überwachung eines Leistungshalbleiters und dessen betrieblicher Belastung im Feld.

Weitere Angaben

Publikationsform: Dissertation
Institutionen der Universität: Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften > Lehrstuhl Mechatronik > Lehrstuhl Mechatronik - Univ.-Prof. Dr.-Ing. Mark-M. Bakran
Profilfelder > Advanced Fields > Neue Materialien
Profilfelder > Emerging Fields > Energieforschung und Energietechnologie
Forschungseinrichtungen > Forschungsstellen > ZET - Zentrum für Energietechnik
Fakultäten
Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften
Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften > Lehrstuhl Mechatronik
Profilfelder
Profilfelder > Advanced Fields
Profilfelder > Emerging Fields
Forschungseinrichtungen
Forschungseinrichtungen > Forschungsstellen
Titel an der UBT entstanden: Ja
Themengebiete aus DDC: 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften
Eingestellt am: 02 Mai 2016 08:41
Letzte Änderung: 02 Mai 2016 08:41
URI: https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/32289