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。     

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。     

IGCT门极驱动特性研究

IGCT（集成门极换流晶闸管）是一种同时结合GTO和IGBT优点的新型大功率半导体开关器件。本文首先结合4500V／4000A IGBT驱动电路设计，分忻IGCT基本工作原理和驱动电路工作原理。最后通过低压大电流实验，验证丁IGCT开通、关断原理。证明了IGCT在相同环境温度的导通状态下，门极驱动电流对导通睚降没有影响。     

IGCT--GTO技术的最新进展

IGCT是一种基于 GTO结构、利用集成门极结构进行门极硬驱动、采用缓冲层结构及阳极透明发射极技术的新型大功率半导体开关器件 ,具有晶闸管的通态特性及晶体管的开关特性。本文将对 IGCT的开发过程、结构特点、器件特性及其应用前景等进行介绍。     

新型功率器件IGCT

集成门极换流晶闸管（IGCT）是将门极驱动电路与门极换流晶闸管GCT集成于一个整体形成的器件。门极换流晶闸管GCT是基于GTO结构的一个新型电力半导体器件，它不仅与GTO有相同的高阻断能力和低通态压降．而且有与IGBT相同的开关性能，兼有GTO和IGBT之所长，是一种较理想的兆瓦级、中压开关器件。     

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     

大功率集成器件的新发展—IGCT

集成门极换向晶闸管（IGCT）是一种瓣开发的用于功率变换的新型大功率开关器件,由于采用了缓冲结构以及浅层发射极技术,因而使动态损耗降低了约50％,另外,此类器件还在一个芯片上集成了具有良好动态特性的续流二极管,从而以其独特的方式实现了晶闸管的低通态压降、高阻继电压和晶体管稳定的开关特性有机结合。文中介绍了瑞士ABB公司的5SHY35L4502型IGCT器件的主要特性和一些典型值。     

IGCT

IGCT集成门极换流晶闸管（Intergrsted Gate Commutated Thyriscors）是一种用于巨型电力电子成套装置中的新型电力半导体器件。IGCT使变流装置在功率、可靠性、开关速度、效率、成本、重量和体积等方面都取得了巨大进展,给电力电子成套装置带来了新的飞跃。IGCT是将GTO芯片与反并联二极管和门极驱动电路集成在一起,再与其门极驱动器在外围以低电感方式连接,结合了晶体管的稳定关断能力和晶闸管低通态损耗的优点,在导通阶段发挥晶闸管的性能,关断阶段呈现晶体管的特性。     

IGCT

IGCT集成门极换流晶闸管（Intergrsted Gate Commutated Thyriscors）是一种用于巨型电力电子成套装置中的新型电力半导体器件。IGCT使变流装置在功率、可靠性、开关速度、效率、成本、重量和体积等方面都取得了巨大进展,给电力电子成套装置带来了新的飞跃。IGCT是将GTO芯片与反并联二极管和门极驱动电路集成在一起,再与其门极驱动器在外围以低电感方式连接,结合了晶体管的稳定关断能力和晶闸管低通态损耗的优点,在导通阶段发挥晶闸管的性能,关断阶段呈现晶体管的特性。     

采用反相方法测试台架测定3．3kV IGCT的特性

采用反相方法测试台架在实际工作条件下,对ABB公司提供的实验性3.3kV IGCT进行了特性测定。这种器件在硬开关运行下的导通损耗非常小,开关损耗也降低了。这就表明一种新型大功率/中电压半导体器件已经问世,它们可以用于较高开关频率(超过1kHz)和大电流工况,以改善大功率变换器的性能。     

采用反相方法测试台架测定3．3kV IGCT的特性

采用反相方法测试台架在实际工作条件下，对ABB公司提供的实验性3．3kV IGCT进行了特性测定.这种器件在硬开关运行下的导通损耗非常小，开关损耗也降低了.这就表明一种新型大功率/中电压半导体器件已经问世，它们可以用于较高开天频率(超过1kHz)和大电流工况，以改善大功率变换器的性能.     

低通态电压和快速开关10kV IGCT的设计和特性

本文介绍了应用于6kV-7．2kV中低压装簧中，具有低的通态电压和快速开关的10kV IGCT的设计、实验研究和特性。对进行优化设计的10kV IGCT，我们通过对可以体现器件整体性能的阻断、通态和开关能力的测试，证实了应用在像铁路电网和中压驱动等高低频率开关中的两种不同器件的特性。     

新型高速功率开关器件—800V10A静电感应晶闸管的研制

本文论述了新型高速功率开关器件—800V、10A静电感应晶闸管的结构、设计和工艺研究。说明了所研制的器件的直流特性和开关特性,得到导通时间1.8μs,关断时间1.5μs的较好效果。     

双声光二维Q开关提高连续Nd:YAG激光关断损耗研究

分析了单声光器件、超声场相互平行和相互正交的两声光Q开关器件衍射损耗,给出正常布喇格衍射的超声场相互平行和相互正交的双声光Q开关器件衍射效率的表达式.采用功率分配器保证两声光Q开关的同步和有效功率驱动.Nd∶YAG激光器的实验结果表明,超声场相互平行双声光Q开关的关断损耗比单声光器件提高了1倍多,而超声场相互正交双声光Q开关的关断损耗比单声光器件提高了2倍多,能够有效的关断大功率固体连续激光.     

一种具有部分高介电常数介质调制效应的IGBT

提出了一种具有高介电常数介质填充沟槽的绝缘栅双极晶体管(IGBT).分析了高介电常数介质调制效应.结果表明,与普通场阻型IGBT相比,该器件的击穿电压提高了 8％,通态压降减小了 8％,关断损耗降低了 11％;在相同通态压降下,该器件的关断损耗降低了 35％.在栅极与原HK介质之间增加介电常数更高的介质,进一步提升了该...     

一种利用高介电常数薄膜改进的快速关断SOI-LIGBT

介绍了一种利用高介电常数薄膜改进的、制作于绝缘衬底上的横向绝缘栅双极型晶体管(SOI-LIGBT)。一方面,覆盖在硅表面的高介电常数薄膜具有引导电通量的作用,可优化器件漂移区的表面电场分布,在器件耐压等级不变的情况下,节约芯片面积,提高导电能力。另一方面,采用高介电常数薄膜有利于减少漂移区中存储的非平衡载流子,可缩短器件的关断时间,降低器件的关断损耗。仿真结果表明,相比于传统500 V等级的SOI-LIGBT,利用高介电常数薄膜改进的新器件可使器件长度缩短15%,导通压降降低10%,关断时间缩短42%,关断损耗减小61%。     

采用IGCT电压型逆变器的高压变频器仿真研究

集成门极换向型晶闸管(IGCT)的优良性能使其适合于实现高—高方式的高压变频调速装置。本文主要应用IGCT中点箝位电压型逆变器的高压变频器进行了仿真研究,搭建了IGCT子电路模型,装置采用IGCT作为电子开关的硬开关的变流器中,换流回路的总电感应尽可能地小,结构尽可能地紧凑,降低杂散电感。仿真结果可以看出安装Rc关断吸收回路后对于抑制关断时IGCT的端部过电压效果显著,IGCT端部最大峰值电压降低了39%,进而增强了设备的安全性与可靠性,并且所安装的RC额定值小,体积小,成本低,这种高压变频器具有很好的性能及可靠性。     

具有最小导通损耗的新型零流PWM开关单元

本文推荐了一种新型零流开关（ZCS）脉宽调制（PWM）开关单元，其主开关没有任何附加导通损耗，在这种开关单元内，主开关和辅助开关都在零流状态下开通和关断，且其二极管进行软换向，减少了反向恢复时间，软开关的谐振电流不经过主开关，所以主开关的导通损耗和电流的应力也减至最小，基于上述的ZCS PWM开关单元，我们设计出一种新型的DC-DCPWM变换器系列，这种新系列适合于使用绝缘栅双极型（IGBT）晶体管的高功率应用。在DC-DCPWM变换器系列中，我们对升压变换顺进行了实例分析。并根据这个实例说明了设计方案，该设计方案通过工作在40kHz频率下的2.5kw样板升压变换器的实验结果已得到证明。     

一种带有注入增强缓冲层的4H-SiC GTO晶闸管

门极可关断(GTO)晶闸管是应用在脉冲功率领域中的一种重要的功率器件。目前,由于常规SiC GTO晶闸管的阴极注入效率较低,限制了器件性能的提高。提出了一种带有注入增强缓冲层的碳化硅门极可关断(IEB-GTO)晶闸管结构,相比于常规GTO晶闸管结构,该结构有着更高的阴极注入效率,从而减小了器件的导通电阻和功耗。仿真结果表明,当导通电流为1 000 A/cm^2时,IEB-GTO晶闸管的比导通电阻比常规GTO晶闸管下降了约45.5%;在脉冲峰值电流为6 000 A、半周期为1 ms的宽脉冲放电过程中,器件的最大导通压降比常规GTO晶闸管降低了约58.5%。     

高温工作的HPT+IGCT

本文提出了一种可在140℃工作、具有优越安全工作区(SOA)的新型91毫米直径的4.5kV IGCT(集成门极换向晶闸管)。而且,与当前大功率技术HPT IGCT的量域相比,还降低了关断损耗。新的HPT+IGCT获得的改进是优化HPT波纹状P基区掺杂分布的结果。此外,针对较高的热机耗损电阻还改进了金属化层。