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

Title data

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

Abstract in another language

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.

Further data

Item Type: Doctoral thesis
Institutions of the University: Faculties > Faculty of Engineering Science > Chair Mechatronics > Chair Mechatronics - Univ.-Prof. Dr.-Ing. Mark-M. Bakran
Profile Fields > Advanced Fields > Advanced Materials
Profile Fields > Emerging Fields > Energy Research and Energy Technology
Research Institutions > Research Units > ZET - Zentrum für Energietechnik
Faculties
Faculties > Faculty of Engineering Science
Faculties > Faculty of Engineering Science > Chair Mechatronics
Profile Fields
Profile Fields > Advanced Fields
Profile Fields > Emerging Fields
Research Institutions
Research Institutions > Research Units
Result of work at the UBT: Yes
DDC Subjects: 600 Technology, medicine, applied sciences > 620 Engineering
Date Deposited: 02 May 2016 08:41
Last Modified: 02 May 2016 08:41
URI: https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/32289