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。     

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.     

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。     

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。     

IGBT栅极驱动技术探讨

绝缘栅双极二级管(IGBT)作为一种可控开关,获得了广泛应用.IGBT的栅极驱动技术是其应用的一个重要方面.在本文中着重讨论了IGBT栅极驱动及保护的基本问题,并介绍了几个新的应用实例.     

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.     

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。     

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逆变弧焊机可靠性的探讨

本文就IGBT逆变焊机可靠性的问题进行了探讨。介绍了逆变主电路的设计及器件的选择对可靠性的影响；讨论了逆变焊机中过电压、过电流的保护电路。文中还就驱动电路的应用及控制电路的抗干扰问题进行了讨论。     

CINRAD/SA雷达回扫充电电路中IGBT的损坏成因及其判定方法

发射机故障在整个雷达系统故障中占有较高比例,在发射机故障中由于充电组件（3A10）损坏所引起的故障概率更大,而在充电开关组件故障中由于绝缘栅双极晶体管（IGBT）击穿引起的又占大多数.IGBT在充电组件中处于大电流、高功率的工作状态,在线不易测量,这给保障工作带来一定的不便.本文通过对IGBT原理及回扫充电电路的工作过程的分析,给出了IGBT实际运行中出现的故障现象和排查该故障的检测要点,以期缩短故障定位及解决时间,提高雷达维修的效率.     

管式IGBT水冷散热器性能的数值模拟研究

为避免平板式水冷散热器可能因虚焊而存在泄漏的风险,设计了一款管式水冷散热器。以管式水冷散热器为研究对象,利用HyperMesh软件建立仿真分析用的网格模型,再采用FLUENT软件对流速分布、压力分布和温度场分布进行了分析,对比研究了流量、管材和底板厚度对IGBT芯片最高温度的影响。研究结果表明,压降基本上呈流量的二次方关系增长,芯片最高温度降低趋势随着流量增加由快速变为缓慢,芯片最高温度随管材的导热系数提高而降低,底板厚度对芯片最高温度的影响很小,采用单根管路的水冷散热器均温性不佳。通过对压力损失的分析,提出了单根管路改为双根管路的优化改进方案,管路压降较改进之前降低约80%,且温度均匀性更好。该研究结果可为管式水冷散热器的设计提供指导。     

IGBT模块在激光电源中的应用及对激光电源性能的改进

介绍一种对IGET功率开关器件进行脉冲宽度控制的电路,它能满足激光电源的大功率,高稳定性,以及高恒流性等要求。     

中国成功研发高铁自动控制核心器件IGBT

中国首批具有自主知识产权的大功率绝缘栅双极型晶体管（IGBT）产品,在山西北车永济新时速电机电器公司下线,成功打破了国外对该项技术的长期垄断。     

国内最大规模IGBT半导体产业基地开建

5月25日,中国南车大功率绝缘栅双极型晶体管（insulated gate bipolar transistor,IGBT）产业化基地奠基,标志着我国首条8英寸IGBT芯片生产线项目正式启动,填补了国内相关技术领域的空白。     

脉冲超声传感器激发/接收电路设计

围绕磁致伸缩式超声传感器用脉冲激发／接收电路的设计，讨论了场效应功率管在脉冲超声波激发电路中的应用，重点研究了场效应管驱动电路、脉冲超声波高压激发电路及接收保护电路，并简要介绍了其余电路的实现。对研制的电路进行了性能分析，所用电子元器件均无过热现象，并获得较为理想的电脉冲信号。设计的电路板已成功用于磁致伸缩式超声传感器测量材料弹性模量。     

有源电力滤波器故障诊断系统的设计

针对有源电力滤波器APF（active power filter）中IGBT故障监测的问题,对IGBT及其驱动模块的故障进行了分析,对故障特征与故障检测电路进行了研究,设计了一种基于LabVIEW的故障诊断系统.通过对APF故障特征的归纳,设计了IGBT及其驱动模块的故障检测电路,并将IGBT故障运行与正常运行的时序图进行了对比分析,最后利用LabVIEW上位机对APF故障诊断系统进行了测试.实验结果表明,该诊断系统能对APF故障进行检测,并可有效识别IGBT故障的位置.     

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。