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第2届“互联网+”大学生创新创业大赛西安理工大学参赛作品1一、项目背景与意义功率半导体器件通过近半个世纪的快速发展，在制造技术上有了极大的提高。作为在大功率领域广泛应用的GTR,GTO,MOSFET等功率器件，正向着多样化，模块化，复合化，高电压，大电流的方向发展，以适应于大容量的设备，但其电流增益低，需要的驱动功率大，而且驱动电路复杂，使其在应用中受到很大的限制。与之相比，绝缘栅双极型晶体管IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)扬长避短，兼顾了MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降，使IGBT在中大功率的场合得到了更为广泛的应用。IGBT集合了高压、大电流、高频三大优势技术，在实现节能减排，环境保护方面具有很大的优势，被公认为是第三次电力电子技术领域革命最具代表性的产品，成为未来电力电子器件应用发展的必然方向。IGBT自20世纪90年代发明后很快市场化并取得巨大成功。目前，全球的IGBT技术与市场主要被日本和欧美企业所掌握，而我国只有极少数的企业能够封装中小功率的IGBT模块，并且规模较小，不足以供给国内，至于大功率IGBT的封装，国内完全落后于欧美等国家。中国大功率IGBT的市场基本被德国Semikron，英飞凌，日本三菱，东芝等欧美，日本企业所占领。为改善国内在各个方面的落后，国家提出了“八五”科技攻关，涉及IGBT的研发，其中包括芯片以及IGBT模块的研发生产，在国家重大攻关项目的支持，政策的扶持下，取得了重大的突破。在大功率IGBT模块的封装方面，中国北车集团下属的西安永电电气有限责任公司基于国家“02”科技重大专项“高压大功率IGBT模块封装技术开发及产业化”项目，成功研制了6500V/600A的大功率IGBT模块，使其成为世界上第四个、国内第一个能够封装6500V以上等级IGBT模块的厂家。在中国，IGBT模块的市场随着几大应用领域的爆发性增长而快速增长，其中包括变频家电市场，电机变频驱动市场，高速列车市场，新能源以及智能电网。IGBT模块是这些电力电子装置中的核心部件，其价格高昂，模块内部结构、主电路或驱动控制电路等设计因素或环境运行因素多方面原因都可能导致其失效，IGBT模块的失效将给企业带来巨大的经济损失。从目前的实际运行情况来看，在某些应用场合中IGBT模块经常会发生不明原因的损坏，因此，将其损坏前电路中的各个电流、电压等参量进行采集和存储对分析故障原因至关重要。同时，为了进行产品质量监控、跟踪，实时掌握变流器产品在现场的运行状态以及运行环境具有重要意义，有利于提高产品管理质量和效率，并为今后产品的设计和改进提供依据。为了解决这一问题，我们提出一种IGBT模块故障智能监测系统。该系统主要是通过对高速列车运行中的一些状态量（包括经度、纬度、速度、方向、电压及电流等）进行监测和采集，并将列车行驶的轨迹以动画的方式显示
