大功率IGBT模块并联均流问题研究

介绍了IGBT扩容的并联方法,分析了导致IGBT模块并联运行时不均流的各种因素,提出了相应的解决措施,并进行了仿真分析和实验验证。     

4 500 V沟槽栅IGBT芯片的设计与研制

为提升IGBT单芯片的电流密度,掌握高压沟槽栅IGBT技术,进行4500 V沟槽栅IGBT芯片的研制。使用TCAD仿真软件,对4500 V沟槽栅IGBT的衬底材料、载流子储存层设计、沟槽宽度、沟槽深度、假栅结构等方面进行研究和仿真分析,明确各方面设计与芯片性能的关系。根据总体设计目标,确定相应的芯片结构和工艺参数,并对4500 V沟槽栅IGBT芯片进行流片验证。验证结果显示：4500 V沟槽栅IGBT芯片的测试结果符合设计预期,芯片的额定电流、导通压降、开通损耗和关断损耗等关键参数相比平面栅IGBT芯片有明显优化。     

直流断路器用IGBT正向恢复特性实验建模

直流断路器是柔性直流电网故障清除的主流手段.混合式直流断路器动作前,转移支路IGBT处在正栅极电压的零电压零电流状态,当转移支路电流开始上升时,由IGBT正向恢复过程产生的集-射极电压过冲一旦满足IGBT过流监测判据,将会引起保护误动进而降低装备运行可靠性.针对直流断路器工况下IGBT出现的正向恢复现象,通过建立的IG...     

模块化多电平换流器IGBT模块失效机理和状态监测研究综述

全控型绝缘栅双极晶体管(insulated gated bipolar transistor, IGBT)模块作为模块化多电平换流器(modular multilevel converter, MMC)的核心功率器件,其失效机理研究和状态监测技术对保证MMC的运行可靠性具有重要意义。IGBT模块劣化引起的运行参数失真和内部结构异常将严重影响MMC的工作性能。目前IGBT模块状态监测综述较多,但缺乏对MMC中IGBT模块状态监测的相关总结。首先分析了MMC的结构特性与工作原理。然后根据焊接式和压接式两种类型IGBT的失效机理,总结了IGBT模块的状态监测技术,并补充了MMC子模块中IGBT模块的状态监测方法并进行分析。最后针对目前研究中存在的不足,结合当下的研究现状,展望了未来柔性直流输电系统中IGBT模块状态监测与评估的研究方向。     

基于EXB841的IGBT驱动保护电路的设计

分析了IGBT驱动保护模块EXB841的工作原理,设计了三相三线制的无功功率发生器主电路IGBT模块驱动信号的预处理电路和保护电路,通过对电路及其参数在静止型无功发生器中进行的实验调试研究,结果证明电路设计的正确和可行。     

高幅度任意波形/函数发生器简化汽车、半导体、科学和工业应用中的测量

本文描述了使用外部放大器生成高幅度信号的传统方法,然后讨论了典型应用,说明了使用集成高幅度阶段的新型任意波形/函数发生器的各种优势.     

改进的开关性能—快速IGBT带来新的挑战

本文对IGBT开关性能的提高进行了分析研究,分析了关断控制、直流母线和模块等因素的影响,可以通过选择合适的开关速度、吸收电容和合理的模块设计改进开关性能。     

雪崩击穿条件下4.5kV IGBT器件的背面优化研究

The static avalanche breakdown behavior of 4.5 kV high-voltage IGBT is studied by theory analysis and experiment. The avalanche breakdown behaviors of the 4.5 kV IGBTs with different backside structures are investigated and compared by using the curve tracer. The results show that the snap back behavior of the breakdown waveform is related to the bipolar PNP gain, which leads to the deterioration of the breakdown voltage. There are two ways to optimize the backside structure, one is increasing the implant dose of the N C buffer layer, the other is decreasing the implant dose of the P C collector layer. It is found that the optimized structure is effective in suppressing the snap back behavior and improving the breakdown characteristic of high voltage IGBT.     

4500V SPT IGBT 动静态损耗优化

本文关注高压IGBT动静态性能的优化。对4500V增强型平面IGBT进行研究,该结构在阴极一侧具有载流子存储层。其中垂直结构采用软穿通(SPT)结构,顶部结构采用增强型平面结构,该结构被称为SPT IGBT,仿真结果显示4500V SPT 具有软关断波形,与SPT结构相比提升了导通压降和关断损耗之间的折衷关系。同时,对不同载流子存储层掺杂浓度对动静态性能的影响也进行了研究,以此来优化SPT IGBT的动静态损耗。     

基于PWM交交变频器的分频风电系统研究

传统相控式交交变频器由于采用电网换相方式,电源侧功率因数较低,在实际应用中需要加装各种无功补偿装置。应用IGBT全控型器件和PWM技术并利用Matlab的Simulink环境搭建了一种新型的交交变频器——PWM交交变频器,该变频器使工频电源侧电压与电流的位移因数提高到接近1,因而大大提高了电源侧的功率因数。同时把该变频器应用于柔性分频输电系统中,并模拟了一回200 km/110 k V输电线路。仿真表明其输送容量大于90 MW,相对于工频交流输电系统容量大大提高;变频器的位移因数提高到1,网侧的功率因数得到了大大改善,达到了0.9以上。因此PWM交交变频器大大改善了系统性能,尤其是工频侧的功率因数。