一种新型的大功率绝缘栅双极型晶体管驱动器

介绍了保护功能齐全、性能优良的国产HL403A（B）IGBT厚膜驱动器，文中不但给出了它的引脚排列、各引脚的名称、功能和用法、主要设计特点和电参数限制，而且剖析了它们的内部结构和工作原理，进而探讨了其应用技术。     

新型IGBT集成驱动模块2SD315A应用研究

针对目前中大功率IGBT的普遍应用 ,以及常用中功率IGBT集成驱动器EXB84 1、M 5 796 2等的驱动能力的限制 ,详细介绍了一种新型的适用于中大功率IGBT的集成驱动模块 2SD31 5A的工作原理、工作特性以及短路保护的特点 ,它能够驱动 4 0 0A/1 70 0V及其以上等级的IGBT模块。讨论了实际应用中涉及的具体问题 ,结果表明 2SD31 5A具有很强的动态驱动能力和可靠的保护功能 ,是性能优良的新型IGBT集成驱动模块     

IGBT驱动器输出性能的计算

绝缘栅双极型晶体管（IGBT）是应用广泛的功率半导体器件,驱动器的合理设计对于IGBT的有效使用极为重要。本文就利用栅极电荷特性的考虑,介绍了一些计算用于开关IGBT的驱动器输出性能的方法。     

大功率IGBT模块软关断短路保护策略

大功率绝缘栅双极晶体管(IGBT)模块在电力电子设备中的运用越来越广泛,其对驱动器的性能要求也越来越高。IGBT可以承受短路的时间非常短,短路时最大电流远远超过额定值,单位时间功耗也远远高于正常工作状态,且直接关断IGBT会产生非常高的关断尖峰电压。提出缓慢降低IGBT门级电压的软关断策略,驱动器检测到IGBT短路后用0 V驱动电压立即执行软关断动作,当电流降到一定值后再使用负压正常关断。此策略可以使驱动器更早地采取保护措施,限制IGBT短路电流,减小IGBT短路功耗并控制关断尖峰电压。硬关断策略短路保护实验和软关断策略短路保护实验的结果对比验证了软关断策略的优势。     

IGBT驱动保护电路研究

介绍了IGBT门极驱动保护电路的分类,分析了IGBT驱动保护电路的发展趋势,对常用IGBT驱动器如光耦隔离型、变压器隔离型等典型电路进行了分析,并将市场上常用厂家生产的IGBT驱动器工作参数和性能进行了比较,结合对工程实践中IGBT故障的分析,讨论了选用IGBT驱动器时的参考原则,理论分析和应用实践表明,内部集成完善保护功能的光耦隔离驱动有较好的性价比,高频变压器隔离驱动有较高的可靠性。     

IGBT驱动设计原理及技术比较

在IGBT等效的有源模型基础上,分析电感负载下IGBT的开关换流过程及门极驱动参数对开关过程的影响。详细地介绍了IGBT驱动的设计原理和技术方法,包括:信号传输、隔离电源、驱动输出、保护等方面,总结了不同设计方法导致驱动器输出特性的差异、优缺点。采用TX-2DE300M17,2SC0435和2QD15A17K-C三款集成驱动器,设计外围驱动电路,对英飞凌FF300R17KE4进行双脉冲测试实验,比较研究了开通暂态波形,分析三款驱动器的技术差异和优缺点,最后介绍了IGBT门极驱动应用过程中应着重注意的细节。     

落木源电子推出新款大功率兼容型IGBT驱动器—2DE0115

正源于CONCEPT公司2SP0115驱动器设计理念,结合自身多年技术积累的经验,落木源电子所生产的二单元隔离驱动器2DE0115,输出电流30A,绝缘电压可达5000V,工作频率0-60k Hz,可驱动1700V系列IGBT,完美兼容CONCEPT公司2SP0115。该驱动器具有很强的动态驱动能     

新型IGBT驱动器测试分析及其在同步发电机开关式励磁系统中的应用

介绍了IGBT驱动的要求，列举了目前广泛使用的IGBT驱动器的一些不足，提出了测试IGBT驱动器性能的几种方法，并对新型IGBT驱动TX—KA101进行了测试。测试结果表明，TX—KA101输出驱动电压合理，具有IGBT过流三段式保护，慢关断时间和过压保护阚值可调。最后将TX—KA101应用到同步发电机开关式励磁系统中，起励和士10％扰动试验表明TX—KA101满足该系统IGBT驱动的要求。     

新型IGBT集成驱动模块2SD315A应用研究

针对目前中大功率IGBT的普遍应用,以及常用中功率IGBT集成驱动器EXB841、M57962等的驱动能力的限制,详细介绍了一种新型的适用于中大功率IGBT的集成驱动模块2SD315A的工作原理、工作特性以及短路保护的特点,它能够驱动400A/1700V及其以上等级的IGBT模块.讨论了实际应用中涉及的具体问题,结果表明2SD315A具有很强的动态驱动能力和可靠的保护功能,是性能优良的新型IGBT集成驱动模块.     

中高压大功率IGBT数字有源门极开环分级驱动技术

在中高压、大容量电力电子变流系统中,大功率绝缘栅双极晶体管(IGBT)是变流器的关键器件,而门极驱动技术是影响IGBT功率器件及其组成的变流系统发挥最优性能的关键因素。首先,对IGBT门极驱动控制技术进行理论分析,确定开环分级点;其次,给出基于FPGA的数字有源门极开环分级驱动器具体实现电路;最后,基于设计的数字驱动器和Concept驱动器进行对比实验,结果表明在不恶化其他参数(反向恢复电流、关断电压尖峰、diC/dt、dvCE/dt)下,所研究的数字分级驱动器可减少开通关断延时。     

基于电-热耦合模型的IGBT模块结温计算方法

温度循环下的疲劳累计损伤是IGBT模块失效的主要原因,计算IGBT模块的结温对预测其寿命具有重要意义。为了研究IGBT模块工作过程中结温变化情况,首先通过计算IGBT和FWD的功率损耗建立了IGBT模块电模型,然后在分析IGBT模块热传导方式的基础上建立了IGBT模块热模型,进而基于电模型和热模型建立了IGBT模块的电-热耦合模型,最后以三相桥式逆变器为例对IGBT和FWD的结温进行了仿真分析。结果表明,由于IGBT和FWD处于开关状态,两者的结温波形均呈波动形状,且波动均值经过短时间上升后稳定于一恒定值,所以逆变器用IGBT模块开始工作后经短时间的热量积累最终达到热稳定状态;由于IGBT的开关损耗比FWD大,使得IGBT结温受开关频率的影响较大。     

Trenchstop与NPT型IGBT性能比较与测试

绝缘栅双极型晶体管(IGBT)在现代电力电子装置中得到了日益广泛的应用,尤其是第4代Trenchstop型IGBT的出现更具有革命性的意义.介绍了IGBT芯片技术的发展,着重分析了新一代Trenchstop型和目前应用较为普遍的NPT型IGBT的结构和性能,最后通过实验对两种相同等级、不同结构的器件进行了性能测试,结果表明Trenchstop型器件具有导通压降低、关断损耗小等优点.     

基于增强密勒效应的IGBT串联有源均压新方法

为解决由器件驱动信号不一致引起的多个IGBT串联电压不均衡问题,以实现串联IGBT在大功率高电压场合中的应用,笔者结合功率侧和栅极侧IGBT串联均压辅助电路的优点,提出一种基于增强密勒效应的IGBT串联有源均压辅助电路,并对其工作原理进行了论述。然后,建立IGBT串联仿真电路,对不带和带该均压辅助电路两种情况进行仿真。仿真结果表明,该均压辅助电路在IGBT串联运行时不仅能够很好地抑制IGBT驱动信号不一致造成的电压不均衡,而且能够有效防止过电压的发生,确保了IGBT串联的安全运行。     

不同封装形式压接型IGBT器件的电-热应力研究

基于多物理场建模对比分析全压接和银烧结封装压接型IGBT器件的电-热应力。首先根据全压接和银烧结封装压接型IGBT的实际结构和材料属性,建立3.3 kV/50 A压接型IGBT器件的电-热-力多耦合场有限元模型;其次仿真分析额定工况下2种封装IGBT器件的电-热性能,并通过实验平台验证所建模型的合理性;然后研究了3.3 kV/1 500 A多芯片压接型IGBT模块的电-热应力,并探究了不同封装压接型IGBT器件电-热应力存在差异的原因;最后比较了2种封装压接型IGBT器件内部的电-热应力随夹具压力和导通电流变化的规律。结果表明银烧结封装降低了压接型IGBT器件的导通压降和结温,提升了器件散热能力;但银烧结封装也增大了IGBT芯片表面的机械应力,应力增大对IGBT器件疲劳失效的影响亟需实验验证。     

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。     

VSC-HVDC送端换流器IGBT开路故障诊断方法

为了实现VSC-HVDC系统送端换流器IGBT开路故障的在线诊断,首先基于送端换流器拓扑结构得到了换流器开关函数模型,给出了基于开关函数的三相电压残差定义;然后推导了2类单桥臂IGBT开路故障和4类双桥臂IGBT开路故障下的三相电压残差计算公式,分析了IGBT开路故障的电压残差特征。基于此,通过设定电压残差阈值和IGBT故障标志,提出了基于电压残差的送端换流器IGBT开路故障诊断方法。最后,对所提诊断方法进行了半实物实验验证,实验结果表明,所提方法能够准确诊断出各类单桥臂IGBT开路和双桥臂IGBT开路故障,且具有一定的抗干扰性能。     

双向IGBT理论模型及其封装形式可行性研究

针对常规IGBT在应用中存在的一些不足,提出了一种五层四端结构的新型双向IGBT功率半导体器件,其核心是以平面栅型IGBT为基础,通过对新器件采取对称结构和两路输入控制的方法,从而达到对新器件双向控制的目的.文中详细分析了它的原理,首先推导该双向IGBT的理论模型及其控制策略,然后建立实验电路验证,最后对该双向IGBT的封装形式做了一定的探讨.综合分析的结果表明,该双向IGBT具备双向导通和双向阻断能力,文中提出的双重关断方案,不但能有效减小器件在关断时的拖尾电流,还能提高器件的工作频率.     

采用Saber模型研究IGBT工作极限特性

研究了绝缘门双极晶体管 (IGBT)的结温及工作电流对其开关波形的影响 ,并应用IGBT关断时集电极电流、集电极与源极电压变化对应于结温和工作电流变化的关系 ,与实验结果进行了比较 ,提出了一种验证通用仿真软件中所给专用模型有效性的途径。以功能强大的Saber软件为例 ,应用Saber模型 ,讨论了IGBT的工作极限特性 ,并且探讨了Saber中IGBT专用模型可改进的方面。