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.     

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。     

新型功率开关器件IGCT及其应用

介绍了IGCT的结构、特点、性能及参数,给出了IGCT在ACS 1000变频器逆变器及保护中应用实例。由于IGCT兼容了GTO和IGBT的优点,IGCT特别适用于中高压大功率变频器及大容量快速保护系统中。     

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。     

高压变频器综述

本文介绍了高压变频器主要类型特点及其拓扑结构,在次基础上综述了高压变频器不同的控制方法。随着现代电力电子技术及计算机控制技术的迅猛发展,由一些新型器件如IGBT、IGCT、SGCT等等构成的高压变频器已经获得了广泛应用,大功率传动领域巨大的节能需求得到了释放。     

IGBT驱动器的选择

随着电力电子技术的发展,IGBT以其优异的性能已经取代BJT广泛应用于航空航天,工业控制,家用电子消费领域。在IGBT的应用中,根据系统要求的整体性能,针对不同的IGBT特性选取合适的驱动器是至关重要的,它不仅影响了IGBT的动态性能,同时也影响系统的成本和可靠性。根据IGBT对驱动电路的要求,就其中常用3种不同驱动电路及选择时注意事项作了分析,使IGBT的应用更广泛。     

槽栅结构SiC材料IGBT的仿真及优化分析

运用半导体物理理论和功率器件模拟软件（SILVACO-TCAD）,研究了新型宽禁带材料SiC槽栅结构IGBT功率半导体器件的电学特性,模拟了不同厚度和掺杂浓度漂移层和缓冲层的IGBT器件的阈值电压、开关特性和导通特性曲线,并分析了漂移层和缓冲层厚度及掺杂浓度对电学特性的影响。结果表明,当SiC-IGBT功率器件漂移层和缓冲层厚度分别为65 μm和2.5 μm,掺杂浓度分别为1×10¹⁵和5×10¹⁵cm^-3时,得到击穿电压为3400 V,阈值电压为8 V。     

IGBT-PWM综合实验装置的研制 ——减小交流系统静态不确定度的研究

对单相桥式电压型变频器的线路设计及结构作了较为详细的介绍,给出了主要实验波形.并对单相交流控制系统普遍存在的静态误差较大的原因进行了分析,提出了采用"内部模型原理”来减小静态不确定度的方法.该装置为认知现代电力电子开关器件IGBT和PWM的调制方式提供了较为理想的实验平台,同时也可用于开展控制理论的研究.     

微机控制的绝缘栅及极晶体管逆变二氧化碳焊机

阐述了一种额定电流为400A、引入了微机控制的新型逆变二氧化碳焊机的研制实施方案,在对逆变理论和微机控制技术进行研究的基础上,采用绝缘栅双极晶体管（IGBT）作为功率开关器件,主电路选择双全桥结构以满足大功率输出的需要,并对送丝系统进行了改造,以适应微控系统的要求,控制系统以8031单片机为核心,应用脉宽调制方式,经系统扩展和系统配置构成,成功地实现了平特性配合等速送丝,应用微机控制,简化了系统硬件,提高了系统的控制性能,而且软件设计灵活,容易扩展功能,试验结果表明,所研制的焊机工艺性能良好,在最佳焊接规范条件下飞溅率基本控制在3%以下,明显提高了焊接质量。     

变频器技术现状及未来发展与需求分析

现在,变频技术在发达国家己经成熟,随着新的电力电子器件的不断出现,新的变频技术层出不穷,使其得到了更广泛的推广应用。变频技术的迅速发展是建立在电力电子技术的创新、电力电子器件及材料的开发及器件制造工艺水平提高基础之上的,尤其是高压大容量绝缘栅双极晶体管IGBT、集成门极换流晶闸管工IGCT器件的成功开发,使大功率变频技术得以迅速发展,性能日益完善。目前市场上新型变频器品牌繁多,各有千秋。通过分析发现,这类变频器有许多共同点。下面对变频器的发展史及现状和其未来的技术发展方向进行分析介绍。     

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.     

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的工作原理及其保护问题分析

文章介绍了IGBT基本工作原理,重点论述了IGBT的过流保护、过压保护与过热保护的有关问题,并结合实际应用,总结出一些保护方法,有一定工程应用价值.     

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.     

高压IGBT的驱动器应用研究

介绍了一种新一代高性能的高压IGBT的集成驱动器SCALE的工作原理、特性以及过流保护的特点，重点讨论了在实际应用中注意事项，并给出了有关的实验波形。     

全桥移相软开关IGBT弧焊逆变电源设计

针对普通的PWM控制的弧焊逆变器 ,在高频情况下会产生很大的开关损耗 ,影响电源的可靠性问题。提出了功率管利用谐振电感和谐振电容的谐振 ,在零电压下开通或关断。来减小开关损耗的方法。设计了采用IGBT作为开关元件的软开关弧焊电源 ,实现了移相控制的电压软开关桥式逆变电路和采用电流传感器的电流反馈系统及驱动电路。试验结果证实了该电路具有开关损耗低 ,可靠性高的优点。     

绝缘门极双极晶体管弧焊逆变器研究

本文介绍了采用绝缘门极双极晶体管(IGBT)作为开关元件的弧焊逆变器。讨论了其工作原理,IGBT 的结构特点,以及使用 LEM 电流传感器实现的电流反馈系统。并通过效率、功率因数的测定及工艺试验表明,所研制的150安培 IGBT 弧焊逆变器是一种高效、节能、轻便、很有发展前景的逆变电源。     

轻型直流输电系统动态特性的电磁暂态仿真

轻型直流输电系统(HVDC Light)作为一种新型的直流输电技术,采用电压源型换流器,功率开关由绝缘栅双极晶体管组成,克服了传统直流输电系统中的一些缺点,具有良好的应用前景。文章在研究了HVDC Light的工作原理和技术特点后,利用EMTDC仿真软件,着重对HVDC Light在短路情况下的电磁暂态过程进行了仿真;同时对轻型直流输电系统的调节能力、控制策略等进行了详细的分析,为进一步研究轻型直流的实验室装置奠定了基础。     

高压大功率单元IGBT的驱动保护

合理设计驱动电路不但可以减少IGBT开关次数和开关过程损耗,降低发热量与输出电压波形畸变率,而且还可以减少事故发生概率,提高系统安全性、可靠性与系统持续可运行时间。文中首先通过分析各种调制控制方法与驱动电路优缺点,设计了IGBT驱动调制技术方案,接着又分析了IGBT的工作特性、驱动电路要求与SCALE模块结构原理,然后,使用SCALE作为驱动元件设计IGBT驱动保护电路。经过长时间运行验证,该电路可以很好满足使用要求。