电力电子器件绝缘栅─双极晶体管及其应用

ＩＧＢＴ（绝缘栅－双极晶体管）是种新型的大功率复合开关器件。本文介绍了ＩＧＢＴ的特性及其在安全性能测试仪中的具体应用。     

电力电子器件绝缘栅双极晶体管的应用与保护（续完）

3．2 IGBT栅极与发射极并接电阻R1 当IGBT栅极与发射极呈开路时,而在其集电极与发射极之间加上电压,随着集电极电位的变化,由于器件是一种MOS栅器件有其特征电容CRES（反转电容）存在（CRES=CCG）,使得栅极电位升高,引起IGBT的dv/dt开通,则C—E有电流流过。这时若集电极和发射极处于高压状态,可能会使IGBT发热甚至损坏。     

绝缘栅双极晶体管IGBT特性与研发（二）

功率器件的不断发展，使得其驱动电路也在不断地发展，相继出现了许多专用的驱动集成电路。IGBT的触发和关断要求给其栅极和基极之间加上正向电压和负向电压，栅极电压可由不同的驱动电路产生。当选择这些驱动电路时，必须基于以下的参数来进行：器件关断偏置的要求、栅极电荷的要求、耐固性要求和电源的情况。图4为一典型的IGBT驱动电路原理示意     

电力电子器件绝缘栅双极晶体管的应用与保护（续一）

介绍了电力电子器件的分类和发展。将电力电子装置中的主流器件绝缘栅双极晶体管IGBT与其它电力电子器件性能进行了比较。提出了IGBT应根据实际情况,采取相应的保护措施,方可保证IGBT在应用中得到良好效果,并保证IGBT安全可靠的工作。     

组合式绝缘栅双极晶体管的工作原理与特性

提出了一种新型MOS控制晶闸管,即组合式绝缘栅双极晶体管(CIGBT),它通过在公共的n阱和P阱内部串联MOSFET的阴极单元而形成.而n阱和P阱可产生一个特有的自箝位特征,可保证阴极免受任何过电压的冲击,进一步改善了其安全工作范围.仿真实验结果证明,CIGBT可大大改善IGBT的通态特性和开关性能.     

绝缘栅双极晶体管的设计要点

介绍了绝缘栅双极晶体管(IGBT)的基本结构和工作原理;讨论了IGBT各关键参数和结构设计中需要考虑的主要问题;分析了IGBT设计中需要协调的几对矛盾参数的关系以及影响IGBT可靠性的关键因素。     

绝缘栅双极晶体管驱动模块EXB841的应用

针对绝缘栅双极晶体管（IGBT）的等效电路,阐述了IGBT允许承受的短路时间与饱和压降的关系。分析了功率模块IGBT驱动及保护问题,介绍了驱动模块EXB841的特点及其在应用中存在的问题,并给出了实际应用中的解决方法。通过40kVA、400Hz变频电源的研制应用,可以证明该方法具有很好的性能。     

绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的现状及其发展对策探讨

电力电子技术经历了四十年的发展,现在已经成为基础技术之一.它已经从原来的一般工业应用,逐步发展到四个重要的新兴领域,即所谓四个"C":Computer(电脑),Communication(通信),Consumer(消费类电器),Car(汽车).     

碳化硅绝缘栅双极型晶体管器件发展概述

宽禁带半导体碳化硅(SiC)具有高击穿场强、高电子饱和速率和热导率等优点,适合制作高压、高温、高频与大功率器件。SiC绝缘栅双极型晶体管(IGBT)作为一种双极型器件,结合了材料与器件结构优势,在超高压应用领域具有明显优势,成为研究热点与未来发展趋势。这里分别从P沟道SiC IGBT器件、N沟道SiC IGBT器件以及新结构在提高击穿电压、降低导通压降、优化器件折中特性和提升可靠性方面的研究,阐述了SiC IGBT器件的发展进展。SiC IGBT器件的优越性能彰显了其在高压大功率应用方面的广阔前景。     

高速集电极沟槽绝缘栅双极晶体管

在前期高速绝缘栅双极晶体管(IGBT)的基础上提出一种高速集电极沟槽绝缘栅双极晶体管(CT-IGBT)。该器件沟槽集电极与漂移区的内建电势差感应形成电子沟道而加快关断速度,且集电极沟槽具有不同于传统电场截止层(FS)的电场截止机制,并引入低浓度N型层以降低集电极沟槽对空穴注入的抑制作用。硅基材料有限元仿真结果表明,新结构CT-IGBT的关断下降时间比传统沟槽FS-IGBT少49%,且前者耐受的雪崩能量比后者高32%。因此,新结构CT-IGBT具有比FS-IGBT更优越的关断速度和强度,可应用于大功率高速电力电子系统。     

绝缘栅双极晶体管模块过电应力的研究

通过频率试验和阻断电压试验,研究了过电应力对ＩＧＢＴ模块的影响;利用扫描电镜（ＳＥＭ）和液液晶（ＬＣ）技术,对失效模块的失效机理进行了分析;报道了试验结果及失效分析结果。     

新型绝缘栅双极晶体管（IGBT）中频电源与可控硅中频电源及发电机组的比较

主要阐述三类电源在钕铁硼熔炼中的应用与综合性能比较。着重介绍新型IGBT电源的性能优势及应用效果。     

大功率绝缘栅双极型晶体管驱动器SCALE-2的研究与应用

对新一代智能化IGBT驱动模块SCALE-2的关键技术与SCALE-1进行了对比分析。重点对其短路保护原理和脉冲丢失检测提出了驱动器的应用要点,并给出内部电路原理图与实测波形。     

场终止型绝缘栅双极型晶体管的开关瞬态模型

新一代场终止型（field stop,FS）绝缘栅双极型晶体管（insulated gate bipolar transistor,IGBT）的仿真模型目前都是采用传统穿通型（punch through,PT）IGBT的建模方法,由于FS结构与PT结构在厚度、掺杂浓度等方面都存在很大的不同,不可避免的会存在较大的偏差。在对已有PT模型进行理论分析和公式推导的基础上,根据FS型IGBT的结构特点和工作机制,在场终止层内采用了大注入的假设条件,同时考虑基区内载流子的复合作用,提出了一种改进的FS型开关瞬态模型。通过2种模型仿真波形与实测波形的比较,验证了该模型具有更高的准确性。     

大功率绝缘栅双极晶体管模块缓冲电路的多目标优化设计

针对目前根据工程经验来设计缓冲电路所存在的问题，提出了一种缓冲电路的多目标设计方法。该方法在分析关断尖峰电压产生的原因和缓冲电路工作原理的基础上，考虑了市场上可选取的快速二极管的容量限制等因素，以缓冲电路的成本和抑制关断尖峰能力作为目标，利用模糊寻优算法对缓冲电路进行了优化设计。最后，在大功率混合有源滤波系统中，采用该文方法对逆变器的缓冲电路参数进行了设计。实践表明，设计出的缓冲电路具有良好的综合性能。