高压多芯片并联 IGBT 模块故障监测方法

绝缘栅双极型晶体管( IGBT) 作为电力电子装置的关键核心器件,其高可靠性是系统长久稳定运行的重要保障,对IGBT 模块进行故障监测是提高系统可靠性的有效方式之一。 提出一种新的健康敏感参数-栅极-发射极导通前电压 VGE(pre-on) ,用于监测高压多芯片并联 IGBT 模块中的 IGBT 芯片故障。 首先,对现有故障监测方法进行比较,然后建立导通前电压可靠性模型,再通过监测导通瞬态期间的 VGE(pre-on)来检测高压多芯片并联 IGBT 模块中的 IGBT 芯片故障。 为验证该方法的可行性,对16 芯片 DIM800NSM33-F IGBT 模块进行了仿真,结果显示,在不同外部条件下,每个并联 IGBT 芯片故障所产生的导通前电压VGE(pre-on)的平均偏移约为 900 mV,且具有较高的灵敏度和抗干扰能力,可有效监测 IGBT 模块芯片故障。     

新型1200V SPT＋芯片技术和17mm的IGBT功率模块平台——最先进逆变器设计的理想组合

在具有重要意义的1200V电压等级的市场上,SEMIKRON推出了17mm厚的扁平化的采用SEMIX功率模块封装的下一代软穿通(SFT)IGBT,即SPT ,作为今后开发其他产品的产品平台。和以前的软穿通芯片模块相比,SPT 模块的开关损耗和导通损耗低。芯片的自锁模式及极富创新的SEMIX封装使得客户可以容易地设计出成本低、结构紧凑的逆变器。本文介绍了SPT 的电气性能测试结果,并和以前的SPT芯片进行了比较。     

IGBT开关过程仿真分析中的PSPICE应用研究

本文针对经缘栅双极型晶体管的半导体特性,提出了一种宏观模型结构,通过参数的合理选择,使得这种宏模型的外特性与ＩＧＢＴ的特性基本相似。并扩展设计了一种读取ＰＳＰＩＣＥ输出数据以计算ＩＧＢＴ工作过程中的动态和静态功耗的方法,同时应用宏模型对一种ＩＧＢＴ斩波器的缓冲电路进行了优化设计。     

大功率IGBT驱动芯片2SD315的应用

简要地介绍IGBT驱动芯片2SD315的特点、性能及典型应用,并给出了有关的试验波形。     

弹性压接型IGBT器件封装结构对芯片内部电场的影响研究EI北大核心CSCD

高压大功率电力电子器件内部电场的准确计算,是保证器件绝缘设计满足要求的基本条件。首先,在静态场下建立考虑封装绝缘结构和芯片半导体载流子输运过程的耦合电场计算模型,并利用高压芯片反向特性测量平台,测量获得3300V高压芯片的耐受电压,与文中所建立模型的计算结果相对比,结果表明,计及芯片和封装耦合后,芯片耐受电压的计算结果与测量结果之间的误差由不考虑封装时的4.96%降低为0.8%。此外,以文中所使用的3300V高压芯片终端结构为例,应用耦合电场计算模型,计算在不同电压下的弹性压接封装结构下电场的分布分布特性,计算结果表明在2000V下,计及封装和芯片耦合后,芯片内部最大电场为不考虑封装结构时的1.24倍,且最大电场由终端区中部转移到末端。随着施加电压的增加,封装绝缘结构对于芯片电场的影响逐渐增大,芯片终端区表面电场显著增加甚至超过芯片内的最大电场。最后,利用部分电容模型,给出外部封装对于芯片电场影响的机理解释,并分析半导体–绝缘体界面电荷密度以及外部封装绝缘材料的介电常数对于芯片电场的影响规律,该文的结果可为高压大功率器件绝缘设计提供参考。     

IGBT在电机PWM控制系统的应用研究

介绍了单管IGBT在直流不可逆调速系统中的应用。对100-_700V宽电压变化情况下,采用串联电阻分压方法缩小电压范围,合理地利用了电机的耐过压能力,PWM控制有效地限制了电机工作电流的大小。专用集成PWM控制器SG3525和集成混合型厚膜驱动电路M57962L组成了控制和驱动电路,IGBT采用了过压、过流和过热多种保护措施。     

Matlab在高压合成试验瞬态恢复电压中的仿真应用

瞬态恢复电压(TRV)是电网的固有特性之一,试验站建造的瞬态恢复电压回路必须与满足IEC52271-100:2001和GB1984-2003～高压交流断路器》的新要求。Matlab能够精确地仿真出与标准要求一致的瞬态恢复电压技术参数,同时能够仿真计算出断路器成功开断、开断失败和重击穿情况下回路元件出现的大电流过电压,为试验设计人员和检测人员提供强有力的依据避免不必要的危害。     

压接型IGBT芯片动态特性实验平台设计与实现

压接型IGBT芯片在正常的运行工况下承受着电-热-力多物理量的综合作用,研究电-热-力影响下的IGBT芯片动态特性对于指导IGBT芯片建模以及规模化IGBT并联封装设计具有重要意义.为了全面获得电-热-力综合影响下压接型IGBT芯片的动态特性,该文结合双脉冲测试电路原理,研制出具备电-热-力灵活调节的压接型IGBT芯片...     

IGBT在励磁系统中的应用

随着电力电子技术的迅猛发展,IGBT（绝缘栅双极型晶体管模块）等大功率晶体管日益得到广泛应用。本文结合陕西华电蒲域发电有限责任公司1号发电机组励磁系统存在的问题,对IGBT在励磁调节中的工作原理、使用中应注意的问题进行了分析,并提出了解决办法。     

语音合成芯片OSYNO6188在车载导航中的应用

OSYNO6188是一款从文字到声音的语音合成芯片。本文介绍了该芯片在GPS导航系统车载终端的应用,包括硬件设计,软件设计等内容。针对车载导航的特殊情况,文章介绍了将该芯片应用到GPS导航系统车载终端时的语音排队方法。     

一种复合终端逆阻IGBT数值仿真分析

绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)本身不具有反向阻断能力,因此在电路中通常与二极管组合使用。为降低使用成本,减小寄生电感,续流二极管与IGBT通过工艺集成在同一芯片上,由此提出了具有反向阻断能力的逆阻型IGBT。针对常规逆阻IGBT终端面积大的问题,提出了一种改进型复合终端结构,采用双掺杂场限环,在P型场限环旁边引入N型轻掺杂区。改进结构减小了耗尽区横向扩展速率,增强器件可靠性,节省终端面积占用并提高了终端效率。     

多芯片用热管散热器的数值分析和实验研究

根据芯片的高散热要求,设计了一种带有热管和不同翅片参数的散热器.采用数值模拟的方法分析了散热器翅片参数、热管数量和布局等参数对散热性能的影响,以确定最优设计方案,并对热管散热器的热性能进行了实验测试.测试结果表明,设计的热管散热器能满足使用要求,解决了芯片的散热问题.     

IGBT型Crowbar保护电路仿真研究

采用Crowbar保护电路可以极大地提高双馈式风电系统的低电压穿越能力(LVRT)。建立了双馈风力发电机(DFIG)的数学模型,对IGBT型Crowbar保护电路关键参数—卸能电阻最优值范围进行研究。并通过MATLAB/Simulink搭建了变速恒频DFIG风力发电系统模型,仿真表明当电网电压大幅度跌落时采取Crowbar保护电路的必要性。     

封装寄生参数对并联IGBT芯片瞬态电流分布的影响规律

大功率IGBT器件通过并联多个IGBT芯片来获得大电流等级,并联芯片动静态电流分布的一致性对于提高器件电流等级以及可靠性至关重要。首先介绍了大功率IGBT模块内部布局不一致导致的封装寄生参数差异性。其次,结合IGBT等效电路模型及其开关特性,分析了寄生参数差异性对于并联IGBT芯片瞬态电流分布特性的影响规律。最后,建立了并联IGBT芯片的等效电路模型,并应用Synopsys Saber软件建立了仿真电路,从封装寄生电感参数差异性、封装寄生电阻参数差异性,分析了参数差异对并联芯片的瞬态电流分布特性的影响。     

数值计算在岩土工程中的应用

岩土工程数值计算方法随着计算机的普及而得到了工程界的广泛重视,已成为岩土工程分析、设计和监测中的强有力的计算工具。当介质为非线性、非均质、各向异性或者边界几何形状与荷载较复杂时,解析法往往困难很大,此时只能用数值分析法。目前主要的数值分析方法有有限差分法FDM、有限单元法FEM、边界单元法BEM等。本文首先结合已有工程案例介绍有限差分法在地基沉降计算分析中的应用,以及有限元法在边坡稳定性分析中的应用。最后提出作者下一步准备系统研究的一项工作,即如何结合基坑工程监测数据,利用数值软件模拟设计施工过程,实现基坑工程由平面结构设计向空间结构设计的转变,进而更加合理的指导现场监测工作,减少工程造价。     

HiPakTM高压SPT IGBT模块的SOA新基准

介绍了电压额定值从2.5kV到6.5kV的新型高压HiPakTMIGBT模块系列.新系列HiPakTM模块采用了ABB最新研制的高压SPT IGBT和二极管,使得其SOA首次达到破纪录的最高极限.新元件的整体电特性都很优异,可以承受如关断和短路这样极端的工作条件.为此,针对给定的电压等级制定了其SOA工作能力的最新基准.     

用于PSPICE仿真的IGBT宏模型

介绍了一种可用于ＰＳＰＩＣＥ的ＩＧＢＴ宏模型。采用程序设计的方法,将该模型加入到ＰＳＰＩＣＥ的模型库中,并由相关测试电路对此模型进行仿真测试。该模型的仿真值与实际器件测试值相比,无论是ＤＣ特性还是开关特性均吻合较好,表明该模型可用于工程ＣＡＤ中。     

IGBT串联均压电路的仿真研究

分析了高电压电路中IGBT串联运行时导致端电压静态和动态不均衡的各种原因.设计了一种有源缓冲均压电路,并通过MATLAB/SIMULINK进行了仿真研究,仿真结果验证了所设计电路的可行性.     

压接型IGBT在MMC系统中的电热耦合仿真

目前已知的高压柔性直流输电工程中的电压源换流器(voltage source converter,VSC)大多采用模块化多电平换流器(modular multi-level converter,MMC),MMC子模块中半桥子模块的应用最为广泛。高压直流输电系统的高可靠性要求半桥子模块的搭建必须采用压接型的绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)。本文主要针对压接型IGBT半桥模块的MMC展开电热耦合的仿真,探索出一种基于Foster热网络的电热耦合仿真方法,从热稳定性的角度对MMC系统的安全运行域进行了刻画。