IPOSIM-IGBT仿真工具在变频器设计中的应用

IPOSIM是一个功能强大的IGBT仿真工具，能够计算IGBT和续流二极管的开关损耗和导通损耗，仿真其温度分布和结温纹波。本文简单介绍了计算IGBT损耗的基本理论和相关热分析模型以及应用该工具的相关原则。同时，又介绍了了一些最新的功能，如能够比较不同IGBT模块在不同开关频率条件下输出电流能力的大小；自定义负荷能够完成在给定的变频器负荷条件下IGBT的仿真分析。最后给出了一些应用该工具的仿真技巧和实例。     

用软恢复二极管降低SMPS IGBT的开关损耗

逆变器中的续流二极管以及包含功率因数校正(PFC)电路的电源中的升压二极管所产生的功率损耗限制了整个系统的效率,在很多应用中需要用较大的散热器。本文讨论快捷半导体公司的新型Stealth~(TM)二极管的特     

LED电源设计优化的功率器件考虑事项

LED照明应用中的开关电源在输入级越来越多地采用有源功率因数校正(PFC)设计,以期满足国际谐波规范要求。非连续导通模式(DCM)中的升压拓扑是功率额定值小于300W转换器的最适合PFC方法。在这种拓扑中,升压开关的开通功率损耗可以忽略,而主要的功率损耗是关断损耗和导通损耗。在引入了超级结器件之后,超级结器件通常被看作一种针对有源PFC而优化的开关,因为它们具有极低的导通阻抗和     

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     

新型零电压零电流软开关逆变器的仿真研究

提出一种新型的零电压零电流谐振极型软开关逆变器,可以在主功率器件开通和关断时,同时实现零电压和零电流,因此对于内部电容不能忽略的器件,可减小容性开通损耗,当IGBT作为主功率器件时,也可减小拖尾电流引起的损耗。主功率器件真正做到了无损耗换相。此外,续流二极管的反向恢复损耗被降低到最小,辅助开关也实现了零电流开关。对其工作原理进行分析,给出不同工作模式下的等效电路图。通过仿真结果验证该软开关逆变器的有效性。     

ST推出先进的1200 V IGBT

正2014年7月8日,意法半导体最新的1200V绝缘栅双极晶体管(IGBT,In-sulated-GateBipolarTransistors)借助第二代沟栅式场截止型高速技术提升太阳能逆变器、电焊机、不间断电源和功率因数校正(PFC,Power-FactorCorrec-tion)转换器等应用的能效和耐用性。意法半导体的新H系列1200VIGBT将关断损耗和导通损耗降低多达15%。饱和电压(Vce(sat))减低至2.1V(在标准集极电流和100°C下的典型     

IPOSIM-IGBT仿真工具在UPS设计中的应用

IPOSIM是一个功能强大的IGBT仿真工具,能够计算IGBT和续流二极管的开关损耗和导通损耗,仿真其温度分布和结温纹波,又增添一些灵活的负荷定义、比较等功能,因而更具价值。文中简单介绍了计算1GBT损耗的基本理论和相关热分析模型以及应用该工具的相关原则。同时,结合UPS的基本特点和负载特性,重点分析如何有效地利用这个工具来选择IGBT,以及掌握在不同设计和应用条件下1GBT的运行状态。最后以5kVA UPS的实际应用作为案例。     

两款新型1200V IGBT模块

飞兆半导体公司(Fairchild Semiconductor)推出两种新型1200V IGBT模块FMG2G50US120和FMG2G75USl20，电流额定值分别为50A和75A，具有优化的导通损耗(VCE(sat))与关断损耗(Eoff），提供非常低的总体功率损耗，适用范围涵盖焊接设备、不间断电源(UPS)，以及工作频率在10kHz-30kHz的普通逆变器。飞兆半导体的新型1200VIGBT功率模块还具有极低的VCE(sat）温度变化偏差。额定值为75A的     

一种光伏并网级联逆变器的研究

在一种混合控制的光伏并网级联逆变器的基础上,提出了一种在梯形波叠加方式下单元逆变器导通角的简易算法,计算不同位置时单元逆变器的输出功率,提出采取逆变器轮流工作方式解决电池模块输出功率不平衡问题,并对各级联单元光伏电池如何配置进行了分析和计算,通过仿真证明其正确性。     

飞利浦新推功率MOSFET

飞利浦日前推出150V系列和200V系列新型功率MOSFET，用于LCD TV和LCD监视器的背光逆变器以及投影仪和背投电视的超高压(UHP)气体放电灯逆变器。新型功率MOSFET、采用飞利浦TrenchMOS技术，提供超高转换速度和超低逆变器导通电阻值，将转换损耗和直流电损耗降至极低，达到逆变器高效运行所需。     

元器件与组件

为太阳能及工业电源带来高能效和可靠性的IGBT M系列1200V IGBT以先进的沟栅式场截止技术为特色,有效提升太阳能逆变器、电焊机、不间断电源与工业电机驱动器等多项目标应用的能效和可靠性。高度优化的导通性和关断性以及低导通损耗,让该系列改进型I G B T特别适用于执行工作频率高达20k Hz的硬开关电路;最高工作温度提高至175℃,     

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。     

中国IGBT功率半导体器件产业观察

正IGBT是功率器件技术演变的最新产品,是未来功率器件的主流发展方向。IGBT器件是一种MOSFET与双极晶体管复合器件。既有功率MOSFET易于驱动、控制简单、开关频率高的优点,又有功率晶体管的导通电压低、通态电流大、损耗小的优点。基于技术和功能上的优势,IGBT产品可以实现对以往功率     

IGBT的NPT与PT工艺技术比较及西门子NPT-IGBT模块的新封装概念

IGBT的NPT和PT工艺技术比较 IGBT(绝缘栅双极晶体管)的应用主要是在功率变换方面,其范围从电机、机器人、工业驱动及风机泵类所用的小型逆变器到城市运输牵引系统巾的单轮驱动,以及其它如感应加热,开关电源、不间断电源和电动汽车等领域。 总的来说,IGBT是由电流垂直流动的MOS元胞加上能够提供少子注入的P型层组成。在上述应用中,IGBT可使MOS型功率晶体管在开关     

一种高性能的新结构IGBT

提出了一种低功率损耗的新结构IGBT.该新结构的创新点在于其复合耐压层结构,该耐压层包括深扩散形成的n型缓冲层和硼注入形成的透明背发射区两部分.虽然在正常工作条件下,该新结构IGBT工作于穿通状态,但器件仍具有非穿通IGBT( NPT- IGBT)的优良特性.该新结构IGBT具有比NPT- IGBT更薄的芯片厚度,从而可以获得更好的通态压降和关断功耗之间的折衷.实验结果表明:与NPT- IGBT相比较,新结构IGBT的功率损耗降低了40     

NPC三电平逆变器IGBT损耗计算

为计算NPC三电平逆变器IGBT模块损耗,提出了一种精确计算方法。首先,结合NPC三电平工作时序,对NPC三电平电路在一个输出周期内进行详细分析,得到正负半周内IGBT模块的工作状态与电流流通路径,给出损耗发生的具体对象与类型,并建立IGBT工作电流函数;其次,基于对IGBT模块损耗相关的耦合参数的分析,建立损耗与各个参数的函数关系;最后,结合IGBT模块的热力学模型,通过样机实测温度,得出最终结果。结果表明,所建立的IGBT模块损耗强相关参数函数准确;NPC三电平逆变电路工作时序与IGBT模块损耗分析合理,由此计算的结果可精确反应IGBT实际损耗。     

压力对换流阀用压接型IGBT器件功率损耗的影响

功率损耗一直是功率半导体器件应用时备受关注的问题.压接型绝缘栅双极型晶体管(IGBT)器件靠外部压力使内部各个组件保持电气和机械连接,因此压力直接或间接地影响着压接型IGBT器件的功率损耗.将压接型IGBT器件工作时产生的结温作为耦合变量引入,基于此建立了IGBT器件应用于调制脉宽(PWM)换流设备时的功率损耗计算模型,并详细分析了影响功率损耗的各种因素,包括机械压力、开关频率等.以换流阀用3 300 V/1 500 A压接型IGBT器件为例,采用有限元法研究了压力对压接型IGBT器件功率损耗的影响,重点探讨了器件内部各芯片功率损耗的变化情况.结果表明,增加压力一定程度上可以降低压接型IGBT器件的功率损耗,改善器件内部芯片结温分布不均的问题.     

某型电动轮矿用车电机控制器的散热设计

对电动轮矿用车自卸车电机控制器的热损耗进行了分析,对主要发热器件IGBT模块进行了损耗分析与计算,对功率器件散热的热流路径进行了分析计算,提出了散热冷板功率和热阻指标要求与散热设计,最后对冷板的散热性能进行了热性能试验,试验结果表明满足设计要求。     

一种具有独特导通机理的新型超结IGBT

首次指出了超结IGBT这一新型功率半导体器件独特的导通机理并对其作了详细分析.通过TMAMEDICI仿真验证,超结IGBT耐压能力和正向导通能力都明显优于普通IGBT.并且发现,不同N柱、P柱掺杂浓度下器件的导通模式会在单极输运和双极输运之间相互改变,而这一特性是超结IGBT所独有的.也正是这一特殊的导通机理使得超结I...     

应用于车载变流器的RC-IGBT工作特性

逆导型IGBT (RC-IGBT)是将IGBT功能与续流二极管功能集成在一个芯片上,实现了在相同封装体积下,可获得更大的功率密度,由于IGBT与二极管紧密的移相热耦合,在相同散热条件下,RC-IGBT允许的工作结温更高.同时,RC-IGBT的本征二极管还受到栅极电压控制,通过栅极电压控制策略,可以降低器件损耗,优化系统特性.介绍了RC-IGBT的基本工作原理和二极管退饱和控制特性,研究了RC-IGBT应用于变流器系统的损耗优化控制策略,分析了应用RC-IGBT的单相脉宽调制(PWM)整流器的工作特性与损耗特性.通过一个具体的应用工况运行仿真,分析对比了RC-IGBT和普通IGBT在PWM整流器应用中的损耗特性.结果显示,应用RC-IGBT后总体损耗有所降低,验证了RC-IGBT退饱和脉冲控制的有效性.