IGBT功率元件的应用及保护技术

本文对功率绝缘栅控双极性晶体管IGBT栅极驱动特性及其驱动电路进行了探讨，叙述了IGBT对驱动电路的特殊要求及设计驱动电路应注意的问题，同时给出了功率IGBT的驱动电路和保护电路的应用实例。     

IGBT驱动模块M57962AL的应用研究

IGBT专用驱动模块M57962AL适用于驱动大功率器件，根据其内部的自保护功能对其应用电路进行安全可靠设计。采用双电源驱动，有过流过压检测电路和保证IGBT可靠通断电路。总之，能够安全驱动开关、变频器等场合用的大功率器件IGBT。     

基于UC2844的IGBT驱动电路设计

为解决中小功率容量的IGBT驱动问题,设计出以UC2844为核心控制器的驱动电路,包括驱动所需的隔离电源控制电路与功率电路、PWM信号处理等。对隔离电源的控制器应用方法、功率电路的关键器件设计及信号处理电路给出了详细解决方案,并通过计算机仿真验证其可行性。实验结果表明,设计方案满足中小型IGBT驱动的一般需求。     

IGBT功率元件的应用及保护技术

本文对功率绝缘栅控双极性晶体管IGBT栅极驱动特性及其驱动电路进行了探讨,叙述了IGBT对驱动电路的特殊要求及设计驱动电路应注意的问题,同时给出了功率IGBT的驱动电路和保护电路的应用实例.     

IGBT驱动保护电路的设计与测试

在分析了绝缘栅双极性晶体管(IGBT)动态开关特性和过流状态下的电气特性的基础上,对常规的IGBT推挽驱动电路进行了改进,得到了具有良好过流保护特性的IGBT驱动电路.实践应用证明该电路结构简单,使用可靠,易于操作,配合数字信号处理器(DSP)等控制芯片能达到很好的驱动效果.     

IGBT过流保护电路设计

为解决绝缘栅双极性晶体管(IGBT)在实际应用中经常出现的过流击穿问题,在分析了IGBT过流特性和过流检测方法的基础上,根据过流时IGBT集电极电流的大小分别设计了过载保护电路和短路保护电路。过载保护电路在检测到过载时立即关断IGBT,根据不同的过载保护要求可实现持续封锁、固定时间封锁及单周期封锁IGBT的驱动信号;短路保护电路通过检测IGBT通态压降判别短路故障,利用降栅压、软关断和降频综合保护技术降低短路电流并安全关断IGBT。详细阐述了保护电路的保护机制及电路原理,最后对设计的所有保护电路进行了对应的过流保护测试,给出了测试波形图。试验结果表明,IGBT保护电路能及时进行过流检测并准确动作,IGBT在不同的过流情况下都得到了可靠保护。     

一种新型单电源IGBT驱动电路

通过分析几种常用IGBT驱动模块电路的优缺点,结合IGBT对可靠性驱动的要求,提出了一种新型的IGBT驱动方案.它采用单电源供电,能够产生负栅压,使用脉冲变压器隔离,无需提供单独的浮地电源便可产生两路脉宽可调的驱动脉冲.最后通过实验给出了实验波形.根据实验波形,证明了此方案具有实用性强、简单可靠等优点.     

封装键合点对IGBT UIS失效的影响研究

为了解决绝缘栅双极型晶体管在实际应用当中的典型关断失效问题,对其在电感无钳位开关条件下的电压应力、电流应力、雪崩能力以及失效模式进行了研究。基于电感无钳位开关测试电路,着重探讨了UIS条件下IGBT的击穿机理。封装打线时将铝线分别键合于多个IGBT芯片发射极的不同部位,并基于自主搭建的测试平台,对该批初步封装的IGBT芯片进行了电感无钳位开关条件下的应力测试。最后提出了封装改进建议,避免封装键合点对于IGBT UIS失效的影响。实验结果表明:封装焊线在IGBT发射极金属所引入的横向电阻会导致IGBT芯片的并联元胞等效电阻不均匀,并使电流更易集中于封装键合点附近,最终导致IGBT芯片在UIS条件下的失效点均位于铝线键合点附近。     

IGBT模块封装热应力研究

为解决绝缘栅双极型晶体管（IGBT）模块在实际应用的可靠性提高、预测模块的寿命等问题,将有限元仿真技术应用到实际可靠性温度循环试验中。开展了多层结构的热应力理论分析,建立了层状结构的最大热应力和IGBT模块在实际应用中分层率之间的关系,提出了“通过计算模块在工作环境下的温度变化产生的最大热应力来预测模块实际使用过程中分层率的变化情况”的方法。进行了IGBT模块的温度循环可靠性试验。试验结果表明,通过利用最大热应力来预测IGBT模块分层率的方法与实验结果相吻合,计算结果比较精确。     

考虑焊料空洞损伤的IGBT双向热网络模型

绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块的老化状态和封装结构对IGBT芯片的结温及温度分布产生影响,但传统热网络模型往往会忽视硅胶和外壳对结温的影响,造成结温估计不准确.针对此问题建立考虑硅胶和外壳的双向热网络模型,在考虑芯片焊料层空洞的基础上对模型进行优化,并利用有限元仿真,分析硅胶和外壳对IGBT模块芯片温度分布的影响,...     

IGBT驱动模块EXB841和M57959L的分析

针对EXB841、M57959L这两种IGBT驱动电路模块的工作原理进行了分析，并提出了一些改进用法。     

汽车级IGBT驱动电路设计研究

为解决绝缘栅双极性晶体管（IGBT）在实际应用中的驱动电路问题,采用汽车级功率驱动芯片1ED020I12FTA对IGBT的保护、驱动电路进行了设计与研究,开发了用于电机驱动系统的IGBT驱动与检测电路.详细阐述了保护电路的保护机制及电路原理、门极驱动电路及门极电阻选择、EMS设计等内容,最后对设计的驱动电路进行了测试,给出了测试波形图.试验结果表明,该IGBT驱动电路输出稳定,能很好地开/断IGBT,具有良好的可靠性和稳定性,其在实际电驱动系统中能可靠输出所需功率.     

一种低寄生电感IGBT半桥模块

针对绝缘栅双极型晶体管(IGBT)半桥模块的寄生电感在实际应用中会引起芯片过电压及较大的关断损耗、电磁干扰等问题,设计了一种采用新型芯片布局方式的模块结构。设计中考虑了半桥模块在电力电子电路中的工作方式与模块内部各元件的工作状态,分析了通路寄生电感的作用机理,将工作在同一换流回路中的各元件放置在一起,减小了模块内部换流通路的长度,从而减小了其带来的寄生电感值。为保证功率模块封装的兼容性,制作了具有相同封装尺寸的传统商用型IGBT半桥模块与采用了新型芯片布局方式的IGBT半桥模块,搭建了电感测试电路对制作完成的两种模块进行公平地测试比较。实验结果表明,在模块和外部电路接口不变的情况下,新型模块的寄生电感比传统型减少了35%。     

IGBT驱动与保护电路的研究

分析IGBT的特性,对IGBT栅极驱动电路和保护方法进行了研究。     

IGBT焊机的保护电路

本文介绍了逆变焊机中IGBT模块的重要保护措施。所采取的安全措施包括:"死区"时间的设定;负栅射极电压的设置;栅极串联电阻;栅射并联电阻等。     

IGBT逆变CO2焊机主电路设计

通过对1台400A全桥式IGBT逆变焊接电源主电路的设计,详细介绍了逆变焊接电源主电路的设计及主要元件的计算方法。     

IGBT超音频加热电源数字化控制的研究

感应加热电源利用电磁感应原理具有加热效率高、速度快等优点。本文提出了一种IGBT超音频感应电源控制电路的设计方案,利用成熟的中频电源控制电路,对逆变和保护部分作了改进,实现了IGBT器件的触发和保护功能,试验结果表明,设计方案简单有效．