柔性直流換流閥IGBT器件及模組可靠性評(píng)測(cè)

目錄
第1章 緒論 1
1.1 柔性直流換流閥關(guān)鍵部件可靠性研究意義 1
1.2 柔性直流換流閥可靠性研究現(xiàn)狀 5
1.3 關(guān)鍵部件失效模擬研究現(xiàn)狀 7
1.3.1 壓接型IGBT器件失效模擬研究現(xiàn)狀 7
1.3.2 金屬化薄膜電容器失效模擬研究現(xiàn)狀 13
第2章 壓接型IGBT器件失效模擬與可靠性評(píng)估 16
2.1 壓接型IGBT器件多物理場(chǎng)建模 16
2.1.1 溫度對(duì)壓接型IGBT器件材料屬性的影響 16
2.1.2 壓接型IGBT器件多物理場(chǎng)耦合分析與建模 19
2.1.3 壓接型IGBT器件瞬態(tài)仿真分析與對(duì)比 23
2.2 模型驗(yàn)證 26
2.2.1 靜態(tài)I-V特性驗(yàn)證 26
2.2.2 動(dòng)態(tài)結(jié)溫變化驗(yàn)證 27
2.3 壓接型IGBT器件失效模擬 30
2.3.1 壓接型IGBT器件微動(dòng)磨損建模 30
2.3.2 壓接型IGBT器件微動(dòng)磨損失效模擬 33
2.3.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 37
2.4 壓接型IGBT器件可靠性評(píng)估 39
2.4.1 考慮微動(dòng)磨損失效的器件壽命模型 40
2.4.2 基于故障樹(shù)法的器件壽命建模 42
2.4.3 功率循環(huán)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 45
2.5 本章小結(jié) 47
第3章 金屬化薄膜電容器失效模擬與可靠性評(píng)估 49
3.1 金屬化薄膜電容器電場(chǎng)模型 49
3.1.1 金屬化薄膜電容器電場(chǎng)建模 49
3.1.2 金屬化薄膜電容器電場(chǎng)分析與驗(yàn)證 52
3.2 金屬化薄膜電容器溫度場(chǎng)模型 54
3.2.1 金屬化薄膜電容器溫度場(chǎng)建模 54
3.2.2 金屬化薄膜電容器溫度場(chǎng)分析與驗(yàn)證 58
3.3 金屬化薄膜電容器老化失效模型 61
3.3.1 金屬化薄膜電容器故障率模型 61
3.3.2 金屬化薄膜電容器老化模型 64
3.4 金屬化薄膜電容器可靠性評(píng)估 68
3.5 本章小結(jié) 72
第4章 采用關(guān)鍵部件故障率模型的換流閥可靠性評(píng)估模型 73
4.1 模塊化多電平換流閥的運(yùn)行工況模擬 73
4.1.1 模塊化多電平換流閥電路模型 73
4.1.2 模塊化多電平換流閥運(yùn)行性能仿真 74
4.2 基于故障樹(shù)的模塊化多電平換流閥可靠性模型 75
4.2.1 計(jì)及運(yùn)行工況的器件故障率模型 75
4.2.2 模塊化多電平換流閥故障樹(shù)模型 76
4.2.3 模塊化多電平換流閥薄弱環(huán)節(jié)分析 77
4.3 計(jì)及運(yùn)行工況的模塊化多電平換流閥可靠性評(píng)估 79
4.4 本章小結(jié) 82
第5章 采用關(guān)鍵部件物理場(chǎng)失效模擬的換流閥可靠性評(píng)估模型 83
5.1 柔性直流換流閥系統(tǒng)建模 83
5.2 換流閥工況下電容與壓接型IGBT器件可靠性評(píng)估 84
5.3 模塊化多電平換流閥部件可靠性模型 88
5.4 模塊化多電平換流閥子模塊可靠性評(píng)估 90
5.5 本章小結(jié) 94
第6章 換流閥可靠性評(píng)估軟件開(kāi)發(fā) 96
6.1 可靠性評(píng)估軟件設(shè)計(jì)平臺(tái) 96
6.2 可靠性評(píng)估軟件總體結(jié)構(gòu) 96
6.3 程序模塊設(shè)計(jì) 98
6.4 可靠性評(píng)估軟件界面 100
6.5 不同換流閥可靠性評(píng)估模型對(duì)比 102
6.6 本章小結(jié) 105
參考文獻(xiàn) 106