对大功率IGBT模块损耗的研究

大功率IGBT模块损耗的确定是三相PWM变流器设计的一个关键参数。文中对两种类型转换器的功率半导体损耗进行了完整的分析计算。所提出的计算基础是将大功率IGBT的损耗简化为传导损耗和转换损耗。这种近似计算方法有助于预测和进一步研究两种变流器的功率IGBT的损耗性能。仿真计算结果指出了大功率IGBT损耗与变流器类型、工作点和脉冲宽度调制度的相关性,证明了所提出的计算方法的有效性。     

新型电力电子器件IGCT及其应用

IGCT是一种在大功率开关器件GTO基础上改进而成的新型大功率电力电子器件。和GTO相比，IGCT的关断时间降低了30％，功耗降低40％。IGCT不需要吸收电路，可以像晶闸管一样导通，像IGBT一样关断，并且具有最低的功率损耗。IGCT在使用时只需将它连接到一个20V的电源和一根光纤上就可以控制它的开通和关断。由于IGCT设计理想，使得IGCT的开通损耗可以忽略不计，再加上它的低导通损耗，使得它可以在以往大功率半导体器件所无法满足的高频率下运行。     

新产品快讯

快捷推出新一代IGBT 快捷半导体公司最近推出新一代SMPS Ⅱ IGBT,以取代开关电源(SMPS)、功率因数校正(PFC)及其它大功率产品中使用的500V/600V MOSFET。它们的栅极驱动电压力8至10V,与MOSFET类似,因而不必重新设计栅极驱动电路。新的SMPSⅡ IGBT可以代替大功率MOSFET或者取代几个并联的MOSFET。与MOSFET相比,SMPS Ⅱ IGBT技术的功率密度、系统效率及可靠性都得到改善,系统工作频率可以达到150kHz,而电流不会减小。导通损耗很低,在高温时尤为明显。栅极电荷降低80％。SMPS Ⅱ IGBT可以用于各种功率转换器,包括单开关正向转换器。将SMPS Ⅱ IGBT与Stealth二极管装在一起可以降低EMI、开关损耗及导通损耗,并     

大功率半导体器件用散热器风冷热阻计算

大功率半导体器件的各种应朋中．热设计的重点是对散热器热阻的计算。尤其是单个元件自身功率损耗数百瓦到数千瓦的功率半导体器件。本文通过大功率半导体器件用散热器的散热过程分析,将热阻的计算分为散热器内固体传热过程和散热器与空气间的传热过程两部分,最后给出散热器风冷热阻计算公式和计算实例。同时为了满足实际应用,我们根据此公式开发成功了一种专用风冷散热器热阻计算和曲线绘制软件。与散热器厂家给出的散热器风冷热阻曲线对比,其结果基本吻合。     

某型基站大功率模块散热优化设计

在通信系统设计中可靠性设计是一个重要的设计环节,而设备的散热效果尤其是大功率设备的散热设计好坏对设备的可靠性有着至关重要的影响。根据实际设计工作中遇到的问题,利用热设计专业软件6SigmaET对某型基站大功率发热模块进行了散热数值模拟仿真,根据仿真结果对散热器进行优化设计,结果表明优化散热器结构参数可以在降低散热器重量的同时改善模块的散热状况。     

微波等离子体激发用大功率微波模式转换器

设计了大功率微波模式转换器,并采用两种工艺加工,分别利用低功率冷测和大功率热测实验对比了其性能。结果表明,导电氧化的加工件性能要明显优于老化件,其低功率冷测传输效率可达99.9%,返回损耗降低至-29.12 dB,大功率热测实验表明,采用导电氧化工艺的模式转换器镀膜质量要整体优于老化件的镀膜质量。     

大功率固体继电器的热学设计和散热器的选择

固体继电器是近年来开发的新型无触点开关元件。降低大功率固体继电器的功率耗散和发热,是研制中的关键技术之一。本文介绍大功率固体继电器的热学设计和在应用中散热器的选择方法。     

一种基于损失电压分析的开关电容功率转换器静态模型

介绍了一种适用于多相交错开关电容功率转换器的静态模型。分析了电容与电容之间的电荷传递行为,将开关电容功率转换器中的电荷再分配损耗和开关导通损耗等价地描述为电荷传递子过程的电压损失。该模型可以简便、准确地描述任意开关频率下开关电容功率转换器的等效输出电阻。同时,运用了一种新的“比例电流近似”方法,建立了带电流负载时的电荷传递模型,用以描述和分析负载和输出去耦电容对电容功率转换器静态特性的影响。相比于传统模型,提出的模型在中等开关频率下能准确地描述开关电容功率转换器的静态特性,同时能准确地描述多相交错控制中开关电容功率转换器的输出电压纹波。     

大功率开关电源损耗数学模型研究

建立大功率开关电源损耗的数学模型,可以用来预测大负载运行时的损耗,并对大功率电源器件的选型和散热系统的设计具有指导意义。本文通过对高频开关电源各个元器件的功率损耗进行分析,研究各个功率模块损耗之间的耦合关系,在此基础上建立整机功率损耗的数学模型。最后设计一台15V／2000A电化学电源装置,通过实验分析,验证了损耗数学模型的准确性。     

杭州祥博电气有限公司

散热器一大功率半导体元器件之必备品,随着电力电子元件的功率越来越大,对散热器的要求也越来越高,对国内散热器厂家的技术工艺要求达到新的高度。杭州祥博电气有限公司跟随着中国电力电子行业发展逐渐壮大,成为中国大功率半导体器件散热器的一支有生力量,并将成为这一行业的领头羊。     

IGCT及IGCT变频器

IGCT是一种在大功率开关器件GTO基础上改进而成的新型电力电子器件。和GTO相比,IGCT的关断时间降低了30%,功耗降低40%。它是一种不需要吸收电路的开关器件,可以像晶闸管一样导通,像IGBT一样关断,并且具有很低的功率损耗。IGCT在使用时只需将它连接到一个20V的电源和一根光纤上就可以控制它的开通和关断。由于IGCT设计理想,使得IGCT的开通损耗可以忽略不计,再加上它的低导通损耗,使得它可以在以往大功率半导体器件所无法满足的高频率下运行。IGCT可望迅速取代GTO,成为高压变频器的首选器件。     

IGCT及IGCT变频器

IGCT是一种在大功率开关器件GTO基础上改进而成的新型电力电子器件.和GTO相比,IGCT的关断时间降低了30%,功耗降低40%.它是一种不需要吸收电路的开关器件,可以像晶闸管一样导通,像IGBT一样关断,并且具有很低的功率损耗.IGCT在使用时只需将它连接到一个20V的电源和一根光纤上就可以控制它的开通和关断.由于IGCT设计理想,使得IGCT的开通损耗可以忽略不计,再加上它的低导通损耗,使得它可以在以往大功率半导体器件所无法满足的高频率下运行.IGCT可望迅速取代GTO,成为高压变频器的首选器件.     

如何使转换器不再需要散热器

本文探讨为何以同步整流器为基础的DC／DC转换器不带散热器还比传统的以肖特基二极管为基础的转换器带散热器能产生更多有用的输出功率。文章首先分析当DC／DC转换器的散热器被拆除后会损失多少“散热”能力。然后阐述较之低效率的传统转换器而言，以同步整流器为基础的转换器需要散发的热量少了多少。最后，文章比较两种转换器的功率降额曲线(derating curves)，以说明同步整流转换器因为高效率的所得胜过因为拆除散热器而受到的损失。     

开关磁阻电机功率变换器杂散参数抑制及散热设计

功率变换器是开关磁阻电机调速系统(以下简称SRD)中保证电机可靠稳定运行的关键部件。在大功率功率变换器设计过程中,对电路的杂散参数以及功率器件的散热等问题的处理是功率变换器结构设计的关键。针对电路中的杂散参数,本文在设计功率变换器过程中构建了60KW开关磁阻电机功率变换器逆变回路杂散电感等效分布模型,分析了杂散电感在器件关断过程中的影响。在此基础上,引入低感叠层母线技术,从结构设计与工程运用角度出发对该母线进行分析,理论计算与仿真结果均表明设计方案比传统设计方案更有效地抑制了主回路杂散电感值。针对功率器件的散热问题,提出一种针对SRM负载的功率电路热损耗估算方法。通过损耗计算得出功率变换器主电路中损耗的来源和器件温升变化,对功率变换器的进一步设计改进有重要意义。     

一种两象限零电压开关准谐振DC-DC转换器设计(英文)

传统的DC-DC转换器由电感、电容构成,通常电感和电容的面积很大,而且在开关导通和关断时的损耗严重。开关电感的两象限DC-DC转换器同时具有高功率密度和高转换效率,但是其开关导通和关断时的功率损耗仍然很严重。软开关技术可以实现开关导通和关断时的零功率损耗,从而大大减小了转换器的功率损耗。文章设计了一种新型的两象限零电压开关DC-DC转换器(ZVS-QRC),有效减小了功率损耗,并提高了功率密度和转换效率。     

电力电子学在风力发电中的应用

变速风力发电机是极大功率的电力电子学的应用。本文根据效率，可靠性和生产成本介绍这类应用中的建议半导体电压值。现今最先进的解决方案是采用1700V硅片。兆瓦级大功率电子应用需要大量的功率半导体。然而，即使是目前最大功率的半导体仍然无法满足一些应用的要求。因此，有必要将它们进行并联。在传统PE电路中半导体器件的并联是非常普遍的。目前提出的一种解决方案是：在一个三相逆变器中融合电力电子装配，IGBT基本单元，包括IGBT和二极管、散热器、直流环节电容、驱动器和保护电路、辅助电源和PWM控制器（一个独立单元）。这些单元可以并联，例如，对于这里所展示的带永磁发电机和全尺寸4MW转换器的4象限驱动风力发电机。本文描述了一种在中压范围内得到更大风力发电功率的方法。该方法使刚变速中压PM发电机的线路接口连接，没有任何电压和功率限制，且采用已经证明有效的半导体器件和组件。串联基本PE单元以得到更高的电压，并联基本PE单元以得到更大的功率。     

电力电子学在风力发电中的应用

变速风力发电机是极大功率的电力电子学的应用。本文根据效率，可靠性和生产成本介绍这类应用中的建议半导体电压值。现今最先进的解决方案是采用1700V硅片。兆瓦级大功率电子应用需要大量的功率半导体。然而，即使是目前最大功率的半导体仍然无法满足一些应用的要求。因此，有必要将它们进行并联。在传统PE电路中半导体器件的并联是非常普遍的。目前提出的一种解决方案是：在一个三相逆变器中融合电力电子装配、IGBT基本单元，包括IGBT和二极管、散热器、直流环节电容、驱动器和保护电路、辅助电源和PWM控制器（一个独立单元）。这些单元可以并联，例如，对于这里所展示的带永磁发电机和全尺寸4MW转换器的4象限驱动风力发电机。本文描述了一种在中压范围内得到更大风力发电功率的方法。该方法使用变速中压PM发电机的线路接口连接，没有任何电压和功率限制，且采用已经证明有效的半导体器件和组件。串联基本PE单元以得到更高的电压，并联基本PE单元以得到更大的功率。     

大功率LED路灯散热器自然对流的数值研究

采用CFD软件对常规型大功率LED路灯散热器建立了三维数值模型,在大空间中进行了耦合数值传热计算,并用实验验证了数值计算的可靠性。研究了自然对流散热过程中散热器的温度场和周围扰流空气的速度矢量场分布。针对散热器散热过程中,扰流空气不能进入散热器肋片中间让肋片充分发挥自然对流冷却效果,提出了一种新的结构设计,通过数值计算得到了较理想的结构。在同等功率下散热器基板底面最高温度比原模型低了5℃,肋片平均换热系数提高了17.6%,显著提高了大功率LED路灯散热器的散热能力。     

强迫风冷功率模块的散热研究

<正>从IGBT损耗、散热器、风机选型等几个方面详细介绍了储能变流器功率模块的散热设计。通过仿真软件建立仿真模型,对功率模块的散热通风过程进行仿真分析,根据功率模块的温度场和流场评估热设计的准确性,最后通过对比不同风机的仿真数据验证了功率模块风机选型的合理性,对后续功率模块的散热设计提供指导建议。近年来,由于工业发展及人民生活水平的不断提高,     

镀有石墨烯薄膜的散热器散热性能及其模型的研究

为了探究石墨烯薄膜对散热器散热性能的影响,研究了石墨烯薄膜散热器的深度学习模型,采用BP神经网络算法求解石墨烯薄膜散热器散热性能。建立散热器仿真模型,研究发现影响石墨烯薄膜散热器性能的主要因素为功率器件输入功率和功率器件与散热器接触面的面积比,其中随着输入功率的增大和面积比的减小,散热性能变化更加明显。使用输入功率和面积比作为BP神经网络输入特征,功率器件表面温度作为输出特征,优化BP神经网络模型。发现当神经元个数为14个、隐藏层数量为4层时,该网络性能达到最优。代入预测集,最终预测精度可以达到99.8%以上,表明该BP神经网络算法可为选择合适的散热器提供很好的理论依据。并且通过实验发现,镀有石墨烯薄膜的散热器比未镀石墨烯薄膜的散热器的散热性能提升了4.12%。