Condition Monitoring Power Electronics for Reliability (COMPERE)

电力电子可靠性状态监测 (COMPERE)

基本信息

  • 批准号:
    EP/E026923/1
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 37万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Research Grant
  • 财政年份:
    2007
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2007 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Power Electronic Converters are key elements in many safety-critical, high-reliability, electrical systems working in uncertain and harsh environments. Examples include aerospace power supplies and servo converters, marine propulsion and traction drives, and offshore renewable energy generator systems. The traditional approaches to achieve high converter reliability are to de-rate the semiconductor devices and to include redundancy in the system configuration. These approaches can increase the Mean Time Between Failures of converters but will not prevent a catastrophic failure from happening. The aim of this research is to develop a new approach of monitoring the converter device degradation over a period of time and provide the ability to predict failures before they happen. The research will address the challenges of carrying out and understanding the results of key measurements in order to derive information about the internal state of the semiconductor devices in real-time operating conditions. The mechanisms leading to the aging and failure of the devices will be investigated, and a relationship between the device condition and its terminal characteristics established. Condition monitoring techniques will be based on converter terminal electrical signals, which are interpreted together with information about the thermal and load conditions of the converter system. Experiment, and computer modelling and simulation in the thermal, low frequency and high frequency electrical domains will be carried out to develop the condition monitoring techniques. The results will be valuable to device manufacturers, manufacturers of power electronic converters, and to the end users of such systems, particularly in critical applications.
电力电子转换器是许多在不确定和恶劣环境中工作的安全关键、高可靠性电气系统的关键元件。示例包括航空航天电源和伺服转换器、船舶推进和牵引驱动器以及海上可再生能源发电机系统。实现高转换器可靠性的传统方法是降低半导体器件的额定值并在系统配置中包含冗余。这些方法可以增加转换器的平均故障间隔时间,但无法防止灾难性故障的发生。这项研究的目的是开发一种新方法来监测转换器设备在一段时间内的退化情况,并提供在故障发生之前预测故障的能力。该研究将解决执行和理解关键测量结果的挑战,以便获得有关实时工作条件下半导体器件内部状态的信息。将研究导致设备老化和故障的机制,并建立设备状况与其终端特性之间的关系。状态监测技术将基于转换器终端电信号,这些信号与有关转换器系统的热和负载状况的信息一起被解释。将在热、低频和高频电领域进行实验、计算机建模和仿真,以开发状态监测技术。研究结果对于设备制造商、电力电子转换器制造商以及此类系统的最终用户(特别是在关键应用中)非常有价值。

项目成果

期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Condition Monitoring Power Module Solder Fatigue Using Inverter Harmonic Identification
使用逆变器谐波识别来监测电源模块焊接疲劳状态
  • DOI:
    10.1109/tpel.2011.2160988
  • 发表时间:
    2024-09-13
  • 期刊:
  • 影响因子:
    6.7
  • 作者:
    D. Xiang;L. Ran;P. Tavner;Shaoyong Yang;A. Bryant;Philip A. Mawby
  • 通讯作者:
    Philip A. Mawby
Investigation Into IGBT dV/dt During Turn-Off and Its Temperature Dependence
IGBT 关断期间 dV/dt 及其温度依赖性的研究
Condition Monitoring for Device Reliability in Power Electronic Converters: A Review
电力电子转换器中设备可靠性的状态监测:综述
Monitoring Solder Fatigue in a Power Module Using Case-Above-Ambient Temperature Rise
使用高于环境温度的外壳温升监测电源模块中的焊接疲劳
  • DOI:
    10.1109/tia.2011.2168556
  • 发表时间:
    2011-09-19
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.4
  • 作者:
    D. Xiang;L. Ran;P. Tavner;A. Bryant;Shaoyong Yang;Philip A. Mawby
  • 通讯作者:
    Philip A. Mawby
An Industry-Based Survey of Reliability in Power Electronic Converters
  • DOI:
    10.1109/tia.2011.2124436
  • 发表时间:
    2011-03-14
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.4
  • 作者:
    Shaoyong Yang;A. Bryant;P. Mawby;D. Xiang;L. Ran;P. Tavner
  • 通讯作者:
    P. Tavner
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