编者按

<正>20世纪80年代开始,半导体功率器件获得了突飞猛进的发展,继双极晶体管BJT(亦称GTR)刷新了之前的晶闸管SCR之后,金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET、绝缘栅双极型晶体管IGBT等快速功率开关器件又相继登场,而后又出现了具有强功率输出能力的门极可关断晶闸管GTO、集成门极换相晶闸管IGCT乃至静电感应晶体管SIT、静电感应晶闸管SITH。半导体功率器件的快速发展推动了电力电子变换技术及其产业应用领域的迅速壮大,如今,生产、生活、医疗卫生、交通运输、国防等各领域都离不开电力电子产     

大容量全控型压接式IGBT和IGCT器件对比分析：原理、结构、特性和应用

全控型压接式器件是大容量电力电子装备实现功率转换的核心,主要包括以集成门极换流晶闸管(integratedgate commutatedthyristor,IGCT)为代表的晶闸管类器件和以绝缘栅型双极晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)、注入增强栅极晶体管(injection enhanced gate transistor,IEGT)为代表的晶体管类器件。文中首先介绍并比较IGCT与IGBT(含IEGT)的芯片结构及制作工艺,然后分析对比IGCT与IGBT(含IEGT)的工作原理及封装形式。接着从工作频率、关断能力、动态耐受、器件容量、工作损耗、驱动功率、管壳防爆特性、失效短路特性、器件可靠性等9个角度出发,系统性分析不同全控型压接式器件的工作特性,最后对其应用现状及前景进行概述及展望。     

有关部门推动新型电子器件产业化

为推动节能降耗,促进电力电子技术和产业的发展,国家发展和改革委员会等有关部门将安排补贴资金支持新型电力电子器件产业化。随着智能电网、新能源汽车以及节能家电市场的发展,各行业对5英寸及6英寸晶闸管、IGCT(集成门极换流晶闸管)、IGBT(绝缘栅双极晶体管)的需求量巨大。目前,我国小功率IGBT的封装线数量有限。国内市场所需的高端电     

国内外电力电子器件发展现状

简要回顾了电力半导体器件的发展历史。对光控晶闸管(LTT)、集成门极换向晶闸管(IGCT)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)以及反向开关两端晶闸管(RSD)等新型器件的工作原理、现状做了介绍。指出电力半导体是电力电子技术的基石．离开他们．电力电子技术将是无米之炊。     

Trenchstop与NPT型IGBT性能比较与测试

绝缘栅双极型晶体管(IGBT)在现代电力电子装置中得到了日益广泛的应用,尤其是第4代Trenchstop型IGBT的出现更具有革命性的意义.介绍了IGBT芯片技术的发展,着重分析了新一代Trenchstop型和目前应用较为普遍的NPT型IGBT的结构和性能,最后通过实验对两种相同等级、不同结构的器件进行了性能测试,结果表明Trenchstop型器件具有导通压降低、关断损耗小等优点.     

采用第6代IGBT硅片的IGBT模块

从2007年开始上市的最新NX系列绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,简称IGBT)模块,采用统一的封装和功率硅片.其端子和电路结构具有前所未有的灵活性.在NX系列开发的第1阶段,采用的第5代载流子存储式沟槽型双极型晶体管(Carrier Stored Trench Gate Bipolar Transistor,简称CSTBTTM)硅片技术实现了高效性能.介绍在NX系列开发的第2阶段所采用的1.2 kv第6代IGBT硅片技术.新的第6代IGBT模块进一步提高了效率并降低了噪声,从而拓宽了客户的应用范围.     

电磁炉中部分IGBT管主要参数（上）

IGBT管是功率场效应管与普通双极型（PNP或NPN）管复合后的新型半导体元件,即绝缘栅双极晶体管,简称IGBT管。它综合了场效应管开关速度快、控制电压低、输入阻抗高和双极晶体管输出电流大、反压高、导通时饱和压降小的优点。     

电压源型AC/DC换流器的运行机理和特性分析

传统的高压直流输电 (HVDC)是采用基于晶闸管的自然换相的换流器技术 ,存在一些固有的缺点。近年来随着电力电子技术领域中具有自关断能力的绝缘栅双极晶体管 (IGBT)和门关断晶体管 (GTO)等器件的发展 ,使得电压源型换流器 (VSC)在HVDC中的应用越来越引起普遍的重视。VSC控制和运行方式简单 ,输出波形品质好 ,运行模式灵活 ,具有良好的发展前景。介绍基于VSC的HVDC的原理 ,分析了其控制特性、运行技术特点     

电压源型AC/DC换流器的运行机理和特性分析

传统的高压直流输电(HVDC)是采用基于晶闸管的自然换相的换流器技术,存在一些固有的缺点.近年来随着电力电子技术领域中具有自关断能力的绝缘栅双极晶体管(IGBT)和门关断晶体管(GTO)等器件的发展,使得电压源型换流器(VSC)在HVDC中的应用越来越引起普遍的重视.VSC控制和运行方式简单,输出波形品质好,运行模式灵活,具有良好的发展前景.介绍基于VSC的HVDC的原理,分析了其控制特性、运行技术特点.     

IGBT模块的研制

ＩＧＢＴ模块的研制ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＩＧＢＴＭｏｄｕｌｅｓ￥／／北京电力电子新技术研究开发中心李福旺（北京１０００８８）１前言绝缘栅双极型晶体管（ＩＧＢＴ）是集功率ＭＯＳ和双极型晶体管优点于一身的电压控制型器件，具有输入阻抗高、驱动功率小、通...     

第11讲变频器IGBT驱动电路问答

1问：IGBT的基本概念是什么？答：IGBT（InsulatedGateBipolarTransistor）也称为绝缘栅双极型晶体管,它本质上是一个场效应晶体管MOSFET驱动的厚基区双极型大功率晶体管。由于IGBT为电压驱动,具有驱动功率小,开关速度高,饱和压降低,可耐高电压和大电流等一系列优点,表现出很好的综合性能,已成为当前变频器的主流开关器件以及工业领域应用最广泛的电力半导体器件之一。     

解析IGBT管特点、工作原理与保护电路(一)

1.IGBT管的特点绝缘栅双极型晶体管(Iusulated Gate Bipolar Transistor,缩写IGBT)是一种集BJT的大电流密度和MOSFET电压激励场控型器件的优点于一体的高压高速大功率器件。目前有用不同材料及工艺制作的IGBT管,它们均可被看作是一个MOSFET输入跟随一个双极型晶体管     

智能功率模块在电动汽车中的应用

二十世纪八十年代末推出第1代智能功率模块(IPM),它集成了绝缘栅双极性晶体管(IGBT)硅片及其驱动和保护电路.至今,己开发出了5代IPM.此外介绍第5代IPM的最新技术.最新的IGBT全栅型载流子存储沟槽栅型双极性晶体管(CSTBTm)硅片技术可实现饱和压降与关断损耗的最佳折衷.最新的IPM在维持关断损耗Eoff不变的情况下,显著降低Vceset,从1.9 V降至1.75 V.新的集成技术也优化了保护功能,而且模块的功率循环和热循环能力大大得到提高.测试结果证明,IPM在电动汽车的应用中也能体现优异的性能.     

IGBT模块在线结温预测方法对比研究

绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块以其驱动简单、功率等级高、功耗小、热稳定性好等优点,被广泛应用于光伏发电、航空航天、电动汽车、船舶等各类电力电子设备中。IGBT模块作为电力电子设备的核心部件,其可靠性一直都是制造商与用户重点关注的问题,而结温波动被认为是导致IGBT模块失效的主要原因。因此,如何估算或测量IGBT模块的结温是研究IGBT模块可靠性的重点。此处对常见的热敏感电参数(TSEP)进行分析,并通过IGBT模块双脉冲测试平台进行了实验对比,实验结果表明相比较于其他TSEP,关断时间对结温的灵敏度更高,线性度更好,为最佳TSEP。     

高压大容量静止同步补偿器功率开关器件选用分析

在电力电子装置中,大功率开关器件很大程度上决定设备的技术经济指标.以南方电网35 kV/±200 Mvar链式静止同步补偿器(STATCOM)工程应用为背景,介绍了电子注入增强门极晶体管(IEGT)的基本结构、工作原理和性能特性分析,并与绝缘栅双极性晶体管(IGBT)与集成门极换向晶闸管(IGCT)的参数进行对比,阐述了基于IEGT的功率相模块结构及工作原理,并对其进行了试验验证.试验结果表明IEGT具有优越性,可作为高压大容量STATCOM功率开关器件的首选.所得结论经南方电网STATCOM实际工程应用验证,可供高压大容量STATCOM设计借鉴.     

功率谱密度分析在IGBT模块缺陷诊断中的应用

目前,绝缘栅双极晶体管(IGBT)模块逐渐成为电力电子装置中的主导器件,及早发现其内部缺陷,是避免突发故障的关键举措之一,对增强电力电子装置运行可靠性具有重要意义。为此,提出一种基于门极充电初始阶段电压信号功率谱密度分析的IGBT模块内部缺陷识别方法。该方法建立在IGBT模块运行过程中因经受电、热应力累积而导致门极寄生参数变化的基础上,通过分析门极电压信号功率谱密度的变化,来判断模块内部是否存在缺陷。实验结果验证了其诊断结论的正确性和实用性。     

风向

新型电子器件产业化获补贴资金为推动节能降耗．促进电力电子技术和产业的发展．国家发展和改革委员会等有关部门将安排补贴资金支持新型电力电子器件产业化。随着中国智能电网、高铁建设、新能源汽车以及节能家电等市场的发展,对5英寸和6英寸晶闸管、IGCT（集成门极换流晶闸管）、IGBT（绝缘栅双极晶体管）的需求量巨大。2009年．中国IGBT市场规模约为53亿元．     

简说贴片IGBT管

IGBT管(Insulated Gate Bipolar Transistor),绝缘栅双极型贴片晶体管,是由BJT(双极型晶体管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式电力电子器件,兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。适用于直流电压为1500V的高压变流系统,如交流电机、变频     

IGBT器件的发展现状以及在智能电网中的应用

以绝缘栅双极型晶体管(insulated-gate bipolar transistor,IGBT)为代表的可关断半导体功率器件的成熟应用,推动了电力电子技术的又一次革新。首先介绍IGBT在智能电网中应用的重要性,对20多年来IGBT器件在芯片和封装等技术在国内外的发展水平进行回顾。重点分析IGBT的选型特点和在电网中的典型应用,最后分析在这些应用中使用IGBT器件所带来的深远影响。     

IGBT模块封装工艺的研究

随着能源技术的发展,电力电子器件日益受到人们的关注,绝缘栅双极型晶体管(insulated-gate bipolar transistor,IGBT)作为功率半导体的主流器件在能源领域得到了广泛应用。目前IGBT模块已经在电动汽车、高速铁路以及电力设备等领域发挥着不可替代的作用。IGBT模块的封装作为一个新兴产业越来越受到人们的关注。以IGBT模块的封装工艺为研究对象,确定模块封装两次焊接的顺序,选择两次焊接的焊料,确定焊接温度及回流温度曲线。最终焊接效果良好,有效地提高了IGBT模块封装的工艺水平。