Etude de cas

Electronique de puissance

Etude de cas

Augmenter la fiabilité des dispositifs semi-conducteurs de puissance – IGBT

Capteur à fibre optique pour des modules de puissance plus intelligents

La température est un paramètre clé qui affecte le fonctionnement et la fiabilité des systèmes électroniques de puissance. Il existe donc un besoin croissant de méthodes de mesure plus précises. La mesure de la température des capteurs à fibre optique peut avoir une valeur ajoutée unique pour prédire la durée de vie restante (sur la base de modèles de dégradation basés sur la physique) et pour débloquer de nouvelles sources de revenus dans les applications ayant des exigences avancées de surveillance basée sur l’état (par exemple, services de surveillance à distance de la santé des actifs/pronostic de la durée de vie).

 

Power Cycling

Intégrés pour les tests Power Cycling et Mission Profiling, les capteurs à fibre optique fournissent une température de jonction précise pour l’extraction des caractéristiques thermiques des IGBT, l’élaboration des lois de durée de vie et l’étude de la stabilité des matrices de puissance.

Ils offrent des avantages significatifs :

  • Caractère intrusif limité
  • Temps de réponse de l’ordre de la milliseconde
  • Peut être utilisé sur des modules remplis de gel
  • Le capteur peut être aussi petit que 150 µm
  • Aucune influence sur le fonctionnement du convertisseur
  • Plage de fonctionnement de -200 à 350 °C
  • Aucun risque pour l’opérateur (haute tension)
  • Très haute résolution spatiale
  • Pas de dérive dans le temps

 

Surveillance continue

C’est également une solution d’instrumentation permanente fiable pour les infrastructures critiques. Notamment la surveillance active des modules d’alimentation en cours de fonctionnement pour éviter les pannes imprévues, prévoir la maintenance, le remplacement ou la fin de vie dans les environnements dangereux, les sites éloignés tels que les plates-formes offshores et les systèmes de transport.

Les avantages d’une telle intégration sont considérables :

  • Capacité de surveillance intégrée pendant le fonctionnement
  • Débloquer des revenus supplémentaires grâce aux onduleurs intelligents
  • Augmenter la disponibilité et la durée de vie des modules de puissance
  • Réduire les coûts d’exploitation et de maintenance
  • Augmenter les revenus avec une valeur ajoutée « IoT ready ».

 

Situation

Publications techniques

Utilisation du capteur à fibre optique d’Opsens Solutions avec l’électronique de puissance

Voici une liste de différentes applications liées à l’électronique de puissance utilisant les capteurs à fibre optique d’Opsens Solutions.

La plupart de ces articles ont été présentés lors de conférences et symposiums tels que PCIM et APEC.

 

Experimental Validation of a Thermal Modelling Method dedicated to Multichip Power Modules under Working Conditions

Ageing and Failure Modes of IGBT Modules in High-Temperature Power Cycling

Modeling and Characterization of Frequency-Domain Thermal Impedance for IGBT Module Through Heat Flow Information

Power cycling issues and challenges of SiC-MOSFET power modules in high temperature conditions

Effect of power cycling tests on traps under the gate of Al2O3/AlGaN/GaN normally-ON devices

Aging Precursors and Degradation Effects of SiC MOSFET Modules Under Highly Accelerated Power Cycling Conditions

Study of Current Density Influence on Bond Wire Degradation Rate in SiC MOSFET Modules

Implementation of direct Chip junction temperature measurement in high power IGBT module in operation — Railway traction converter

Thermal Mapping of Power Semiconductors in H-Bridge Circuit

New Electro-Thermal Model for a Multichip Power Module Used in a Motor Drive

Load-Dependent Active Thermal Control of Grid-Forming Converters

Thermal Impedance Measurement Utilizing Optical Measurement and Thermal Impedance Model for Multichip SiC MOSFET Module with Anti-Parallel Diodes

Modelling and Correlation of Two Thermal Paths in Frequency-domain Thermal Impedance Model of Power Module

Active thermal management for a single-phase H-bridge inverter employing switching frequency control

Frequency-Domain Thermal Modelling and Characterization of Power Semiconductor Devices

Thermal Stress Analysis and MPPT Optimization of Photovoltaic Systems

Active Thermal Control of Isolated Soft Switching DC/DC Converters

Active Thermal Control of GaN-Based DC/DC Converter

Analysis of DC-Link Current Influence on Temperature Variation of Capacitor in a Wind Turbine Application

Lifetime-Based Power Routing in Parallel Converters for Smart Transformer Application

Thermally Compensated Discontinuous Modulation for MVAC/LVDC Building Blocks of Modular Smart Transformers

Study of Current Density Influence on Bond Wire Degradation Rate in SiC MOSFET Modules

Comparison of stress distributions and failure modes during thermal cycling and power cycling on high power IGBT modules

Nos études de cas

Environnement

Mesure de pression

Pour en savoir plus, consulter nos fiches applications : Mesure de pression

Demande de devis

Découvrez notre dernier catalogue !

Découvrez notre catalogue fibre !