IGBT芯片参数对瞬态均流特性的影响

IGBT模块一般采用多芯片并联的方式进行封装,但由于模块参数、驱动控制等差异,模块内部存在电流分布不均衡的问题。相比于稳态电流分布,瞬态电流分布的影响因素众多,是研究的热点。针对IGBT的芯片参数开展了模块内部各支路瞬态电流分布特性的研究。通过建立IGBT芯片模型及芯片并联的瞬态电路分析模型,计算单一芯片参数与多种芯片参数作用下IGBT模块的瞬态电流分布,提出新的适用于芯片支路瞬态均流分析的评价指标,得到了IGBT芯片参数对并联瞬态均流影响的规律。研究结果表明阈值电压、跨导和栅极电阻是对瞬态均流影响最大的3个芯片参数,且需要关注阈值电压与跨导的共同影响。研究结果对IGBT的芯片筛选及并联后的瞬态均流计算具有指导意义。     

功率MOSFET并联均流仿真分析

研究多个功率MOSFET并联均流问题。由于市场上的MOSFET功率普遍较小,当电路要求大电流时可将多个MOSFET并联,但一些因素会造成并联管电流分配不均从而导致管子损坏。从器件参数、栅极驱动参数、电路布线三方面分析了各参数对并联功率MOSFET电流分配以及功率损耗的影响,对各参数使用Pspice软件进行了仿真并提出了相应的均流措施,通过仿真结果进行对比,结果验证了均流措施的有效性。仿真方法和结论对实际应用有一定的参考价值。     

基于滑模变结构的交错并联Boost电路均流控制研究

Boost电路常常被用于新能源行业中的升压电路,如光伏发电系统、功率因数校正电路等。交错并联的Boost电路更是因为其散热均匀、器件的电流应力小、体积更小等优势而替代一路Boost被广泛应用。在三路交错并联Boost电路的基础上,采用一个开关周期内三路IGBT的开关信号相差120°的模式实现均流控制。同时,为了对输出电压以及电感电流进行良好控制,提出采用电压外环以及滑模变结构的电流内环控制方法。仿真和实验波形验证了所提方法的有效性。     

MOSFET管并联应用时电流分配不均问题探究

并联应用时MOSFET管会产生电流分配不匀的现象,为减小此问题造成的不良影响,只能通过实验确定有关的电路参数。这里用数学方法详细分析MOSFET管的特性参数和电路参数对静态和动态漏极电流分配不匀的影响,推导出反映漏极电流分配不匀程度和对漏极电流上升速度影响程度的精确计算公式,为在实际工作中减小电流分配不匀的影响提供理论依据。     

MOSFET管并联应用时电流分配不均问题探究

并联应用时MOSFET管会产生电流分配不匀的现象,为减小此问题造成的不良影响,只能通过实验确定有关的电路参数.这里用数学方法详细分析MOSFET管的特性参数和电路参数对静态和动态漏极电流分配不匀的影响,推导出反映漏极电流分配不匀程度和对漏极电流上升速度影响程度的精确计算公式,为在实际工作中减小电流分配不匀的影响提供理论依据.     

IGBT并联设计参考

本文主要分析如何实现并联IGBT静态和动态过程的均流，并提出了一些用于减少电流不平衡的相关并联方法，以便于客户并联设计。重点突出一些荔实现并联方案的IGBT模块新封装，叉提出一些实现并联均流的均衡措施。用相关的试验证实一些分析结论。     

节能型单相全桥零电流开关谐振极逆变器

为改善以绝缘栅双极型晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT）作为开关器件的单相全桥逆变器的效率,提出了一种节能型单相全桥零电流开关谐振极逆变器,在每个桥臂上分别并联1组辅助电路.在工作过程中,主开关和辅助开关都能完成零电流软切换,可消除IGBT拖尾电流造成的关断损耗.分析了电路工作过程,在2kW样机上的实验结果表明开关器件实现了零电流软切换.因此,该拓扑结构可实现以IGBT作为开关器件的单相全桥逆变器的节能运行.     

数字化开关电源均流技术研究

设计了一种并联的数字开关电源,采用新型电流采样电路,减少了模拟器件,增加了系统的集成度。均流控制器采用PID算法,达到了电源模块并联均流的目的。经试验,本设计方案能够解决开关电源并联系统中电流不均问题,提高了并联供电系统的稳定性,具有一定的实际应用价值。     

IGBT在无汞平面光源驱动电源中的应用

本文对绝缘栅双极晶体管（IGBT）在无汞平面光源驱动电源中的应用可行性进行了分析。同时对IGBT和金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）的性能进行了比较,对IGBT在无汞平面光源中应用的可行性进行了分析。结果表明IGBT在大电流应用场合更具优越性,同时IGBT的温度特性优于MOSFET,采用IGBT可以简化电路结构。基于上述分析,设计了一组采用IGBT的12寸无汞平面光源的驱动电源,实验结果表明采用IGBT可以简化电路结构,降低电路成本。     

高效率单相全桥零电流开关谐振极逆变器

为改善单相全桥逆变器的效率,提出了一种新型高效率单相全桥零电流开关谐振极逆变器拓扑结构.在桥臂上的辅助谐振电路参与换流的过程中,逆变器的开关器件可实现零电流软关断.当开关器件为绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)时,IGBT实现零电流软关断可使其拖尾电流导致...     

IGBT驱动保护电路的改良设计

在实际应用电力电子技术过程中,绝缘栅双极晶体管(IGBT)驱动保护电路的合理设计应根据具体器件的特性,选择合适的参数,使之实现最优驱动和有效可靠的保护.文中针对具体工程,对IGBT驱动保护电路的难点进行了分析,采用连续调节IGBT保护整定值的办法实现精确检测及使用延时判断电路用以判断真假过流的设计思想,对常用的IGBT驱动保护电路进行改进,克服了在使用中无过流自锁功能、过流保护的阈值过高、无法对真假过流进行判断的缺陷,获得令人满意的实验结果,已安全应用于有源电力滤波器装置中.     

轧机主传动快熔的作用、选型原则及失效对策

绝缘栅双极晶体管IGBT兼有功率三极管（GTR）和场效应管（MOSFET）的优点,在电子技术、电气传动、开关电源等场合有着广泛的应用。实际使用时,由于装置设计和应用时的意外原因,IGBT可能发生短路,急剧增大的集电极电流将造成器件永久性破坏。IGBT过电流的能力极差,快熔很难起到保护作用,因此现代IGBT模块内部一般都...     

一种适用于大功率IGBT模块串联工作的新型驱动电路

介绍了一种基于IGD515EI构成的IGBT串联应用的驱动电路,能够提供最大15A的驱动电流,采用光纤传输控制信号,解决了所有与MOSFET和IGBT有关的驱动、保护和电位隔离问题。应用结果表明,该驱动电路使用简单、可靠,具有优良的驱动和保护性能,尤其是其联合运用端口的设计非常适用于IGBT的串联使用。采用串联IGBT作为刚管调制器的放电开关,解决了单只IGBT耐压不够的问题。文中还介绍了IGBT栅极驱动电路和IGBT电压均衡电路的设计方法,并给出调制器的输出波形。     

Uneven temperature effect evaluation in high-power IGBT inverter legs and relative test platform design

This paper presents a high-power IGBT testing platform for uneven temperature conditions and its design criteria. Considering the influence of layout parasitic parameters on the measurement results, commutation rules and independent junction temperature control, a universal high-power switching characterization platform is built and operated. Importantly, it is capable of 3.6 kA current level test requirement, which can cover the largest current level for the state-of-the-art IGBT modules. To improve the test accuracy of double pulse test method, a compensation algorithm is proposed to eliminate the circuit power loss under high current test conditions. Moreover, in order to simulate the uneven junction temperature effects occurring in real life, the junction temperatures of inspected IGBT and freewheeling diode are controlled independently. Quantitative analyses of the switching characteristics for junction temperatures up to 125 °C are performed.     

应用于大容量高能量密度工况的IGBT并联均流技术综述

本文对应用于电磁发射系统大容量高能量密度工况的开关器件并联均流技术进行了分析和总结。首先,概述了目前绝缘栅双极性晶体管(IGBT)的发展趋势与应用领域。其次,针对电磁发射系统的大容量高能量密度工况特点,总结分析了影响IGBT并联均流的关键影响因素。接着,对比分析了目前改善均流效果的被动方法和主动方法的优势与不足。最后,对未来IGBT模块并联应用的发展提出了展望。     

新型三相谐振极软开关逆变器

为提高三相逆变器的转换效率,提出了一种新型三相谐振极软开关逆变器拓扑结构,通过在每相桥臂上增加结构简单的辅助电路,实现了主开关的零电压软开通和零电流软关断.逆变器主开关采用金属氧化物半导体场效应晶体管（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,MOSFET）或者绝缘栅双极型晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT）时,都能实现无损耗切换,解决了MOSFET内部结电容造成的容性开通损耗问题和IGBT拖尾电流造成的关断损耗问题.分析了电路的工作过程,实验结果表明开关器件完成了软切换.因此,该拓扑结构对于提高逆变器的性能具有重要意义.     

Tiny-scale “stealth” current sensor to probe power semiconductor device failure

“Stealth” electric current probing technique for power electronics circuits, power device modules and chips makes it possible to measure electric current without any change or disassembling the circuit and the chip connection for the measurement. The technique consists of a tiny-scale magnetic-field coil, a high speed analog amplifier and a digitizer with numerical data processing. This technique can be applied to a single bonding wire current measurement inside IGBT modules, chip scale current redistribution measurement and current measurement for surface mount devices. The “stealth” current measurement can be utilized in the failure mechanism understanding of power devices including IGBT short circuit destruction.     

改进型IGBT逆变器缓冲电路的设计与仿真

文章首先分析了传统IGBT逆变器缓冲电路的特点和工作原理。在此基础之上,总结了IGBT逆变器在高频应用场合的开关特性,提出了一种改进型IGBT逆变器缓冲电路。这种改进型缓冲电路能够通过改变放电回路的放电电容,缩短缓冲电容放电时间,在不降低吸收过电压效果的基础上,提高开关器件IGBT的开关频率,满足IGBT逆变器在高频应用下的要求。通过理论分析和电路仿真,证明了该改进型缓冲节电路的有效性和适用性。