IGBT高压串联组件的失效检测与恢复策略

针对IGBT串联组件中失效器件导致整个装置异常的问题,提出了一种IGBT器件开路失效的检测方法与组件功能恢复策略。从IGBT的内部结构分析了器件失效机理,借助于IGBT驱动电路监测组件中各个IGBT的状态,根据状态反馈对IGBT器件的开路失效故障进行诊断和定位,针对IGBT的开路失效故障,设计了在串联组件阻断后吸合相应旁路开关以恢复组件功能的重启动策略。建立了串联组件中IGBT失效监控实验系统。实验结果表明该系统能准确识别组件内失效的IGBT器件,并及时可靠地恢复了IGBT串联组件的正常开关功能。     

单相开关电源的设计

介绍一种由新型功率器件IGBT构成的开关电源的工作原理,讨论了主要器件IGBT,桥路电容以及快速二极管的选择问题,并给出试验结果.     

IGBT Pspice静态模型的建立与仿真

目的 研究一种新型的功率器件--绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的静态模型.方法 分析并建立IGBT的Pspice静态模型,分析模型的结构和参数的配置并对模型进行了仿真,将仿真出的转移特性和输出特性与实际器件进行了比较.结果 /结论所建立的功率器件IGBT的静态模型是正确的,在对其器件或系统的仿真中具有较高的使用价值.     

大功率IGBT特性及在变频器中应用研究

目的为能够更全面透彻地理解绝缘栅双极晶体管(IGBT)的结构、特性及应用中的注意事项,正确选择和使用IGBT器件及其系统,更好地将IGBT应用于变频器中。方法具体深入地分析IGBT特性,从实践出发对IGBT在变频器方面的应用进行研究。结果详尽分析了IGBT的静态和动态特性、擎住效应、安全工作区等,并从系统构成和实际应用角度对影响IGBT特性的主要因素进行了分析研究;探讨了IGBT在变频器应用中被易损坏的原因及解决的措施。结论 IGBT的结构、特性及应用的深入理解对正确选择该器件有一定的实用价值。     

基于M57962AL的IGBT驱动电路

IGBT广泛应用在电力电子行业中,市场上也出现了众多IGBT模块的驱动集成电路,有些驱动集成电路还带有短路保护等功能,减少了IGBT驱动电路的设计工作量,方便了IGBT的应用。本文简要的介绍了一种将日本ISAHAYA株式会社生产的M57962AL作为驱动电路主要器件的IGBT驱动电路。     

影响STATCOM核心开关器件的关键问题

功率开关器件的有效控制是影响STATCOM运行性能的关键因素,因此,对大功率开关器件的本身特性的研究至关重要。通过对IGBT的试验及仿真和计算,讨论了STATCOM的核心器件IGBT的不同开关频率对设备电流波形正弦性、谐波、功率器件损耗,以及硬件电路产生影响;IGBT驱动取能对直流侧电容电压平衡产生影响,驱动电路单管反激式开关电源存在单管反击变换器易被击穿的问题;驱动电路的设计除采用栅压保护,还需采用软硬件防止CPLD在强的电磁干扰下产生误动作。     

大功率IGBT击穿故障分析及驱动保护电路设计

该文通过对IGBT组成的H桥在大功率高速开关条件下进行大量实验,列举了IGBT发生击穿故障的多种原因,结合IGBT器件的结构分析其击穿过程及击穿表现,并通过计算提出了一种输出波形稳定的IGBT驱动电路以及相应的保护电路。     

影响STATCOM核心开关器件的关键问题

功率开关器件的有效控制是影响STATCOM运行性能的关键因素,因此,对大功率开关器件的本身特性的研究至关重要.通过对IGBT的试验及仿真和计算,讨论了STATCOM的核心器件IGBT的不同开关频率对设备电流波形正弦性、谐波、功率器件损耗,以及硬件电路产生影响;IGBT驱动取能对直流侧电容电压平衡产生影响,驱动电路单管反激式开关电源存在单管反击变换器易被击穿的问题;驱动电路的设计除采用栅压保护,还需采用软硬件防止CPLD在强的电磁干扰下产生误动作.     

IGBT功率模块热管理研究

随着绝缘栅双极晶体管(IGBT)向高功率和高集成度方向发展,在结构和性能上有很大的改进,热产生问题日益突出,对散热的要求越来越高,IGBT芯片是产生热量的核心功能器件,但热量的积累会严重影响器件的工作性能。因此,对IGBT模块的温度进行有效地检测和管理是十分重要的环节。综述了IGBT模块的研究现状、研究热点以及散热相关技术,主要介绍了主动散热和被动散热的方法、以及IGBT功率模块的热阻网络系统和散热系统设计的主要步骤,和减小热阻来增强散热的方法。     

IGBT应用于VSC-HVDC中的关键技术研究

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)的串并联组合作为VSC-HVDC(Voltage Source Convertor-High Voltage Direct Current)中换流桥的功率开关模块,在实际应用中会出现器件电压电流不均衡的状况,这主要是由器件参数的差异和栅极驱动信号的不同步造成的。本文利用并联等值电阻法、外加缓冲电路法、栅极电阻补偿法对IGBT器件参数和栅极驱动信号的校正进行了理论研究和仿真分析,有效解决了IGBT串并联的电压电流不均衡问题。     

门极变电阻式IGBT串联均压电路

根据改变IGBT门极驱动电阻可以改变其开关速度的特性,设计出通过改变门极驱动电阻使IGBT串联有效均压的一种方案.此方案利用三极管、电阻、稳压管构成电路拓扑.当IGBT过压或接近过压时,通过检测电路将集射极电压反馈给门极驱动电阻选择电路,驱动电阻选择电路增加门极驱动电阻,从而改变集射极电压变化的速率,使得IGBT均压.仿真分析表明,此串联均压电路能够有效地平衡串联IGBT的电压.     

IGBT数值模型建立及在三电平逆变电路的应用

采用PSpice仿真分析N沟道IGBT数值模型,该数值模型体现了MOSFET和双极型PNP晶体管特征。目前的许多仿真工具都很复杂,而且不能反映工作温度变化对器件参数的影响。本文参照测量和数据手册参数,提出了一种新颖、简捷的IGBT建模方法。根据FGW50N60HD型IGBT参数,建立该型号IGBT模型,并在三电平逆变电路中验证。该模型在外部温度环境变化时,容易修改模型的内部参数。仿真与实验结果证明了在不同温度条件下该模型的正确性。     

重复过流冲击下IGBT的性能退化研究

实际应用中,功率变流器经常会发生过流,重复的过流冲击会造成其功率器件绝缘栅型双极性晶体管(IGBT)的性能退化,并形成累积损伤,最终导致失效,而突然的失效会带来经济损失和安全问题,故需对重复过流冲击下IGBT的性能退化进行研究,建立相应的在线监测方法.针对目前对IGBT在重复过流下性能退化的研究较欠缺,搭建了过流冲击的实验平台来实现IGBT的重复过流冲击实验;采集重复过流冲击过程中IGBT外部端子的电气量,并提出相应的新的性能退化指标——导通电阻.结果表明:重复过流冲击会造成IGBT的性能退化,影响其外部电气特性;提出的退化指标——导通电阻明显地表征了IGBT内部累积损伤的程度.     

ZＸ-315逆变弧焊电源可靠性设计

提出了提高ＩＧＢＴ控制的ＺＸ－３１５逆变弧焊电源可靠性的措施：主电路与驱动线路电隔离；设定空载电压、短路电流、过流过压情况下关断驱动脉冲。采用该措施，可保证ＩＧＢＴ在完全导流及彻底关断两种极限状态下工作，避免由于误导通使ＩＧＢＴ在半导通状态下工作以及过压或过流而造成的损坏。     

IGBT控制大电流脉冲放电时的过压保护

IGBT在控制脉冲大电流时,回路杂散电感中存在较高电流变化率所形成的纳秒高尖峰电压,从而产生过压损坏。通过分析3种类型(C型、RC型和RCD型)吸收电路的特点,采用RCD型和C型吸收电路的组合后,可以有效地使尖峰能量向脉冲后沿分散,使高压尖峰转化为低压震荡。最终可将IGBT在关断时的C-E极间电压控制在不超过母线电压的1/3,从而达到保护IGBT的目的。     

功率VDMOSFET与IGBT的最新结构与性能特点

综合评述了VDMOSFET(Vertical Double Diffused MOSFET)与IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)的一般器件结构,分析比较了采用垂直沟槽栅极(Trench gate)新结构的功率VDMOSFET与IGBT的结构与性能特点.新结构的VDMOSFET与IGBT能有效地减少原胞尺寸和增加沟道密度,具有大电流,高电压,开关频率高,高可靠性,低损耗的特点.在性能上明显优于目前广泛使用的VDMOSFET和IGBT结构.     

无辅源宽范围可调脉冲IGBT驱动模块研制

针对传统绝缘栅双极型晶体管(IGBT)隔离驱动方式存在的一些缺陷,提出了一种新的可调脉冲IGBT变压器隔离驱动方式.利用控制脉冲的前、后沿所形成的窄脉冲对IGBT的门极电容进行充放电来控制IGBT的开通和关断,使其可以工作在较低的输出脉冲重复频率,同时可以用作斩波的驱动,其输出信号的占空比可达5%⁹5%.这种驱动电路结构简单、成本低廉.