大功率牵引变流器IGCT器件损耗模型

集成门极换流晶闸管（IGCT）是保障大功率牵引变流器高效可靠运行的重要元件。IGCT器件开关过程中电压及电流的动态特性极大地影响了大功率变流器系统的稳定运行。研究了不同测试工况对4.5kV/4 kA的IGCT器件动态特性参数的影响,并提出了一种考虑器件电压、电流和温度的IGCT器件损耗数值模型。该模型形式简单、易于实现、具有可推广性,为进一步分析大功率变流器系统损耗及效率特性打下理论基础。     

逆变器中杂散电感对IGCT端部电压的影响

为了分析逆变器中杂散电感对集成门极换相晶闸管（Integrated Gate Commucated Thyristor,简称IGCT）端部电压的影响,利用PSpice软件包建立了IGCT的2T-3R子电路模型,得出了考虑逆变电路中杂散电感影响的IGCT端部电压仿真波形。分析对比后可知,在杂散电感较大的情况下,尤其是换流回路杂散电感较大时,会使IGCT输出端产生过电压,严重时会使IGCT击穿。通过安装关断吸收电路,可以有效地降低IGCT的端部过电压。     

高压IGCT缓冲电路的仿真与实验研究

针对6kV/1000kW高压变频器中集成门极换流晶闸管(Integnated Gate Commutation Thyristor,简称IGCT)的串联缓冲电路进行了设计.在分析串联缓冲电路的同时,计算了吸收电容和吸收电阻的取值范围.而后,对缓冲电路进行了PSIM仿真和试验,通过仿真和试验波形的比较,验证了缓冲电路的工作效果.结果表明,吸收电容和吸收电阻的取值合适,能够对IGCT起到很好的保护.     

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。     

一种三电平高压变频器IGBT驱动电路的实现

三电平高压变频器对绝缘门极双极性晶体管（IGBT）驱动电路有特殊的要求，比如：高低压侧的隔离问题、绝缘等级、动态驱动能力以及快速保护功能都有严格的要求，采用美国UNITRODE公司生产的UC3726／3727驱动IGBT芯片对，两芯片可组合使用，从而可以达到理想的驱动效果。测试结果表明了该方法的可行性。     

中高压变频器主电路拓扑结构的分析比较

对中高压变频器几种常见的主电路拓扑结构进行了分析比较，对不同电路结构的中高压变频器的可靠性，冗余设计，谐波含量及dv/dt等指标进行了深入的讨论，并对中高压变频的发展方向提出了自己的看法。     

受杂散电感影响的大容量变换器中IGCT关断特性研究

集成门极换流晶闸管(IGCT)是大容量变换器高效可靠运行的重要元件。电路杂散电感会严重地影响IGCT的关断特性，增大器件的电压应力和关断损耗，甚至导致器件损坏。以基于IGCT的12 50 kW/6 kV三电平变频器为例，通过理论分析、仿真和实验，深入研究杂散电感对IGCT关断特性的影响。通过引入影响因子的概念，评估不同支路杂散电感影响的严重程度，据此提出杂散电感的设计原则。结合变换器柜上的单管IGCT测试方案，使得杂散电感和IGCT关断特性的准确预估成为可能，为基于IGCT的大容量变换器的设计和优化提供了重要的指导。     

功率器件集成门极换流晶闸管关断特性研究

为深入研究IGCT的关断特性，该文基于实验结果，建立了IGCT关断过程中，流过IGCT电流的波形的数学模型，在此基础上进而提出用微分方程研究电路中IGCT关断特性的方法。为验证该方法的有效性，以建立的IGCT关断过程电流波形数学模型为基础。该文建立基于斩波电路的IGCT关断暂态特性的数学模型。该模型充分考虑IGCT阻容吸收回路、线路杂散电感及限流电抗器对IGCT关断暂态过电压的影响。数值仿真及试验结果表明，该模型能够较好地反映IGCT关断过程中的暂态特性。     

特高压晶闸管门-阴极电隔离制造新技术

本文分析了传统特高压晶闸管门-阴极电隔离技术的优缺点。基于门-阴极版图优化及光刻刻蚀工艺优化,发展了一种全新的门-阴极电隔离制造技术。该技术不仅使工艺成品率大大提高,门、阴极隔离更有效,同时阴极导通面积增大。测试了三种不同门-阴极电隔离制造技术,测试结果显示,优化后的特高压晶闸管各参数更优。     

提高晶闸管di/dt能力的研究

从di／dt损坏机制，定量公式入手，分析了国内外有关di／dt的著作、文章，研究了提高晶闸管器件di／dt能力的各种有效方法，给出了一个常规新设计及其研究成果。