Component-Level Semiconductor Loss Balancing for IGBT Based High Power MMC Through Insertion Index Modification

绝缘栅双极晶体管 可靠性(半导体) 功率半导体器件 半导体器件 材料科学 安全操作区 逆变器 半导体 功率(物理) 模块化设计 双极结晶体管 电子工程 晶体管 电气工程 拓扑(电路) 计算机科学 光电子学 工程类 电压 物理 复合材料 操作系统 量子力学 图层(电子)
作者
Bin Xu,Li Tu,Shaoyan Gong,Gaoyong Wang,Chong Gao,Zhiyuan He
出处
期刊:IEEE Transactions on Power Electronics [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:37 (12): 14781-14794 被引量:3
标识
DOI:10.1109/tpel.2022.3196093
摘要

Modular multilevel converter (MMC) is the state-of-the-art converter topology in HVdc transmission applications. The reliability and lifetime of MMCs are strongly dependent on the health of the internal power semiconductors. The operating loss of power semiconductors, which is one of the dominant factors affecting component aging, is not uniformly distributed between the top and bottom switches in the same submodule (SM) due to the dc bias in the arm current. Such loss imbalance leads to differences in lifetime of semiconductors and reduces the reliability of SM. Especially under inverter conditions, the bottom insulated gate bipolar transistor (IGBT) in SM is subjected to a severe thermal stress and has a relatively high failure rate for the thermal vulnerability of IGBT. To extend the lifetime and improve the reliability, this article proposes a component-level loss balancing method. It is achieved by insertion index modification based on a feed-forward gain controller. The proposed method can improve the loss distribution among the top and bottom semiconductors without side effects on ac and dc outputs. Its effectiveness and feasibility are validated through simulation and experimental results.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Akim应助叶子采纳,获得20
刚刚
韦老虎完成签到,获得积分10
刚刚
AAAAL完成签到,获得积分10
2秒前
ovalCC完成签到,获得积分10
2秒前
大方的慕青完成签到,获得积分10
2秒前
菲比完成签到,获得积分10
2秒前
章铭-111完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
5秒前
67736完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
Miner完成签到,获得积分10
6秒前
一切顺利完成签到 ,获得积分10
6秒前
小豆泥完成签到,获得积分10
7秒前
sherif完成签到,获得积分10
8秒前
热心不凡完成签到,获得积分10
8秒前
jinbozhang发布了新的文献求助10
10秒前
YBY完成签到,获得积分10
10秒前
现代完成签到,获得积分10
10秒前
矮小的柠檬完成签到,获得积分10
10秒前
奶茶田田完成签到 ,获得积分10
11秒前
欧皇完成签到,获得积分20
11秒前
wcuzhl完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
wllzwh完成签到,获得积分10
13秒前
李N完成签到 ,获得积分10
13秒前
嘻嘻哈哈发布了新的文献求助130
13秒前
镀言完成签到,获得积分10
13秒前
底壳完成签到,获得积分10
14秒前
ElviraHuang完成签到 ,获得积分10
14秒前
xun完成签到,获得积分20
15秒前
日照金峰发布了新的文献求助10
16秒前
难过的溪流完成签到 ,获得积分10
16秒前
en完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
充电宝应助xun采纳,获得10
20秒前
务实的亦巧完成签到,获得积分10
22秒前
lzy发布了新的文献求助10
22秒前
23秒前
游艺完成签到 ,获得积分10
24秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Cronologia da história de Macau 5000
咳嗽・喀痰の診療ガイドライン第2版2025 800
Petrology and Plate Tectonics 800
Prompt Engineering for Clinicians: Harnessing AI in Everyday Medical Practice 600
Electrode Potentials 550
《KNN基无铅压电陶瓷电学性能优化与物理机理研究》 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7006499
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8681017
关于积分的说明 18400491
捐赠科研通 6489004
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3103282
关于科研通互助平台的介绍 2171040
邀请新用户注册赠送积分活动 2079418