城市轨道车辆辅助系统IGBT三电平逆变器研制

利用新一代的电力电子器件IGBT研制了适用于城市轨道车辆辅助系统的三电平逆变器装置，阐述了其工作原理，分析了其谐波分量较小的控制方式，并提供了在试验机组上两种不同控制方式的实验结果。     

绝缘栅双极型晶体管(IGBT)驱动及保护电路的研究

介绍了绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块的电气特性和对栅极驱动的要求，结合IGBT模块的电气特性对IGBT驱动电路和保护电路的设计进行了分析和讨论，并给出了一些典型电路以供大家参考。     

IGBT的驱动与死区补偿

通过分析IGBT的短路特性，提出了驱动与保护电路、缓冲电路的设计方法，最后介绍了一种实用的死区补偿方法，提高了整机的可靠性，有效减少了因开关时滞、死区造成的逆变器输出电压畸变。     

IGBT三点式逆变器电压空间矢量控制方法

介绍了三点式电压型逆变器基本工作原理，。分析了电压空间矢量控制方法，给出了实验波形，阐述了控制中点电位偏移的控制方法，并给出了仿真结果。     

IGBT模块在薄膜电容分选机中的应用

绝缘栅双极晶体管(IGBT)因其性能优越、控制方便而广泛应用于电源、变频调速装置和电动汽车等领域.介绍了绝缘栅双极晶体管(IGBT)在薄膜电容分选机中的应用情况,分析了IGBT在实际应用中应注意的问题.     

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.     

IGBT的PSPICE模拟

提出了一种用ＰＳＰＩＣＥ程序模拟绝缘栅双极型晶体管（ＩＧＢＴ）特性的方法。首先详细介绍了ＩＧＢＴ的ＰＳＰＩＣＥ模型的建立,以及利用外特性参数提取模型参数的方法。最后对所建立的模型进行了验证,证明了该方法的可行性。     

大功率IGBT直流特性和动态特性的PSPICE仿真

应用等效模拟的方法建立了IGBT PSPICE仿真的直流模型和动态模型，对大功率IGBT的直流特性和动态特性进行了仿真分析，模型的仿真值与器件的实际值相比，所有特性均较吻合，表明仿真模型适用于大功率IGBT的特性分析。     

基于神经网络的IGBT结温预测

针对大电流下绝缘栅型双极晶体管(IGBT)饱和压降和集电极电流与结温之间的非线性关系带来的结温预测难题,搭建了大电流下IGBT饱和压降测试系统,获取了结温和集电极电流与饱和压降之间的非线性关系曲线,分析了关系曲线变化规律对应的物理机制.采用Matlab软件建立了误差反向传播(BP)神经网络模型和径向基函数(RBF)神经网络模型进行结温预测.与多项式数学模型预测结果对比表明:两种神经网络模型的预测相对误差和预测误差90%置信区间比多项式数学模型更小,结温预测精度更高;并且BP神经网络模型的预测精度高于RBF神经网络模型,结温预测模型选择时应优先考虑BP神经网络模型.     

具有短路保护功能的IGBT驱动电路设计

在分析了ＩＧＢＴ短路特性基础上,设计出具有降栅压及慢关断两种短路保护功能的驱动器,经短路实验证明具有良好的驱动及保护功能     

地铁车辆辅助系统中HVIGBT斩波器研制

阐述了在地铁一号线车辆静止辅助系统中采用高压绝缘栅双极型晶体管(HVIGBT)斩波器替代门极可关断晶闸管(GT0)斩波器,以实现静止辅助系统的国产化.对所研制的斩波主电路采用Matlab/Simulink软件进行仿真分析研究,仿真结果与实验波形相符合,说明了这种替代是正确、可行的.     

绝缘栅双极型晶体管失效机理与寿命预测模型分析

针对绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的主要失效机理,特别是键合引线失效过程,采用高速红外热成像仪对键合引线失效过程的结温温度场分布实时探测试验,同时对IGBT模块电气与传热特性进行监控,发现IGBT在高结温与高温度梯度时主要的失效形式是键合引线翘曲与熔化,在外部特性上表现为集射极压降值增大,而热阻基本不变.提出了提高器件可靠性、延长使用寿命的方法.在加速寿命试验原理的基础上,通过开展高温下的功率循环测试,并对试验数据进行拟合,得到了加入电流等级和最高工作结温的改进寿命预测模型.通过试验数据误差分析对比,发现该模型精度较原有模型在不同测试条件下均有提高,适用范围从80 K拓宽到100K.     

绝缘栅双极型晶体管脉冲工作时结温特性及温度分布研究

建立了电热耦合和损耗热场耦合计算模型,采用该模型,获得了相同外部条件下的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)芯片结温波动特性及温度分布特征,完成了使用红外热成像实时探测短时脉冲工作方式下IGBT芯片表面温度波动及分布特性的预测.探测结果表明,在一定散热条件和占空比不大的情况时,短时脉冲间歇等非周期瞬态工作方式下芯片表面温度快速上升之后,进入一个缓慢的上升周期,实验也表明,在特殊工作场合时可突破器件手册推荐使用的最大电流值.利用建立的热分析模型,还可以实现对不同工作方式下器件结壳温差和结温波动幅度的预测.     

基于时间序列DTW差异的IGBT模块缺陷辨识方法

绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块是电力电子装置中关键可靠性敏感元件之一,辨识IGBT模块缺陷,是避免突发故障,增强电力电子装置可靠运行的重要举措之一。为此,笔者提出一种基于时间序列动态时间弯曲(DTW)差异的IGBT模块早期缺陷的诊断方法。该方法利用缺陷对IGBT模块门极寄生参数的影响,通过分析缺陷前后,门极电压信号序列DTW的差异,判断IGBT模块内部是否存在缺陷。实验研究结果验证了其诊断结论的正确性和实用性。     

三相正弦波逆变器容错控制

针对变频器逆变模块故障率高的问题,建立三相正弦波脉宽调制(SPWM)逆变模块中的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)发生短路故障后逆变模块的数学模型.根据这个故障模型,实现对系统故障的有效诊断,同时结合硬件冗余的容错控制策略对电路拓扑进行重构,使得三相逆变器在短路故障情况下仍能正常工作,从而提高系统硬件层的容错能力和可靠性.在MATLAB/Simulink环境下实施系统仿真,验证了三相正弦波逆变器容错控制的有效性和可行性.     

IGBT模型参数提取方法研究

基于绝缘栅双极性晶体管简化等效电路,对影响IGBT输出外部信号的四个相关内部参数:栅极电容、跨导、剩余截流子寿命、栅漏极有效导电面积,进行了讨论并提出了推导方法.     

功率MOSFET驱动电路探讨

针对功率ＭＯＳＦＥＴ的特点．介绍由多个三极管组成的组合式驱动电路．在逆变焊接电源上做了实验．验证了该方法的合理性．