SiC混合IGBT器件应用研究

Si C功率器件具有高频、高效率、高功率、耐高温、抗辐射等优点。文章介绍了目前Si C功率器件应用情况,阐述了Si C pn结肖特基势垒(JBS)、Si C-MOSFET以及Si C混合IGBT的特性,分析了应用于1 700 V Si C混合IGBT的可编程驱动技术;最后简述了Si C模块功率试验情况。     

轨道交通用IGBT器件寿命预测技术综述

随着中国轨道交通车辆陆续进入高级修阶段,IGBT器件寿命预测技术成为行业关注的热点,科学的寿命评估方法是实现IGBT变流器全生命周期管理的基础。文章针对轨道交通的应用,介绍了IGBT器件失效机理、寿命预测模型及计算流程;通过概述国内外相关研究现状,归纳了目前IGBT器件寿命预测面临的难题,分析了通过采用智能化驱动、大数据分析及人工智能、状态检测等技术来提高IGBT器件寿命预测的准确性。     

以IGBT作为功率器件的逆变电源的研究

采用ＩＧＢＴ作为功率器件的ＰＷＭ逆变电源，其控制电路采用单片机８０Ｃ１９ＭＣ控制结构，逆变主电路应用ＩＧＢＴ，逆变电源的斩波频率可以作到１０ｋＨｚ，并讨论了系统的硬件结构和软件编制，给出了试验结果。     

银烧结技术在压接型IGBT器件中的应用

银烧结技术具有低温连接、低热阻、低应力和高熔点等特点,已成为保证绝缘栅双极型晶体管(IGBT)界面连接的可靠性应用技术。文章分析了银烧结技术工艺和引入银烧结技术的压接型IGBT器件结构组成;利用有限元方法对比分析了银烧结子单元和焊接子单元封装的2种压接型IGBT器件热阻差异;通过压降参数、压力均匀性、热阻特性和长周期功率循环界面可靠性这4个维度对比了银烧结IGBT器件和常规焊接IGBT器件的特性差异。实际应用证明,引入银烧结技术的压接型IGBT器件,其可靠性得到了大幅度提升。     

IGBT变流器模块试验装置的研制

针对变流器模块的测试要求,研究开发了一种用于变流器模块进行功能考核的试验设备,对该试验装置的硬件架构、工作原理、主要功能及软件设计等进行了说明。运用该试验装置可对变流器模块在低压工况、大功率工况下的工作状态进行考核。     

IGBT短路保护电路设计与研究

根据集电极退饱和检测短路原理及ＩＧＢＴ的短路安全工作区（ＳＣＳＯＡ）限制，设计并分析了具有较完善性能的ＩＧＢＴ短路保护电路。试验结果表明：短路保护快速、安全、可靠、简便，具有较大的应用价值。     

IGBT模块与散热器接触界面气隙对散热的影响研究

IGBT模块与散热器接触界面使用导热硅脂来降低接触热阻,在轨道交通领域,由于运行环境的频繁振动和温度循环,使硅脂可能发生挥发、流失或干涸,从而在接触界面产生气隙,使传热条件恶化。文章通过数值仿真以及热性能试验2种方法,研究界面气隙对IGBT模块结温和壳温的影响。结果表明,在硅脂气隙产生的初期,气隙对IGBT结温的影响较小;随着气隙扩大,则会使结温明显升高,导致IGBT模块寿命降低,甚至使IGBT模块迅速损坏。     

IGBT并联应用技术研究

介绍了IGBT元件并联均流的主要影响因素,针对1 200 V/900 A功率等级IGBT并联应用设计了IGBT并联驱动器、低感母排和散热器,并进行了相应的试验研究。研究结果表明,该并联方案均流效果十分出色。     

大功率IGBT短路能量的分析研究

针对大功率IGBT短路保护技术,详细介绍了IGBT短路及其保护原理,通过不同工作电压下短路试验波形验证了IGBT短路时间与其工作电压密切相关,得出了IGBT工作电压越高短路时间越短的反比关系,最后通过短路试验数据拟合曲线分析证明了不同工作电压下IGBT的短路能量相同。     

机车IGBT模块应用失效研究

针对机车IGBT模块应用失效后发生炸损,造成失效原因很难查找的问题,分析IGBT模块在应用工况下的开关状态,得出5种失效模式类型。结合厂内和现场失效模式分布统计,对5种失效模式和早期失效以及应用过程中引起的失效进行原因分析,最后从应用和器件2个维度针对性提出设计改进意见。     

用特性模型分析IGBT功耗

文章介绍了IGBT特性模型的建模技术.通过特性模型简化了IGBT功耗的分析和计算,评估了正弦电路应用中IGBT的结温和损耗.仿真结果证实了特性模型的可行性.     

基于IGBT浪涌过压预测保护与提高利用率的研究

通过对IGBT芯片技术发展与英飞凌第4代IGBT主要技术特性的分析,给出了一种基于IGBT关断软特性与稳定性来进行浪涌过压预测保护的方法,并由此提出了在工程设计中提高IGBT利用率的应用策略。     

三电平NPC拓扑结构中功率IGBT器件的应用和分析

讨论了三电平NPC拓扑结构的基本工作原理和相应的换流路径;考虑到IGBT模块对直流电压稳定性的要求,给出在给定故障率条件下允许长期运行的最大直流母线电压;分析了器件芯片技术及封装的特点,给出了在三电平应用中的IGBT解决方案;以4.5k V IGBT为例,研究了三电平拓扑布局应用中杂散电感及结温差异所引起的开关特性问题,并提出一些在三电平设计中关于IGBT模块均流和布局应用方面的建议。     

新型单相IGBT机车空调逆变电源

针对内燃机车司机室使用单相空调，设计研制了１１０Ｖ／２２０Ｖ变换用ＩＧＢＴ单相逆变电源。该电源由ＰＷＭ高频升压斩波器及数字化控制ＳＰＷＭ逆变器组成，具有ＩＧＢＴ多重保护及机车抗ＥＭＩ特殊设计。试验结果表明：该电源能长期可靠地为２．２ｋＷ单相空调供电，具有６ｋＶＡ（５００ｍｓ）瞬时起动功率容量。     

高原电力机车IGBT主变流器

介绍了应用于高原环境下的电力机车IGBT主变流器的主要技术参数、主电路及其变流器模块特点,并叙述了主变流器高原环境适应性相关设计,如内置加热器的工作原理等.型式试验数据表明,该变流器相关技术参数能够满足高原电力机车应用要求.     

4.5 kV高压平板型IGBT

日本富士公司研制成功4.5 kV高压平板型IGBT器件.介绍4.5 kV/2.0 kA,4.5 kV/1.2 kA平板型IGBT器件的设计、电气特性及其概况.     

IGBT智能化驱动电路设计

IGBT的驱动电路是应用IGBT开关管的关键技术,一个性能好的驱动电路不仅能有效地驱动IGBT,而且能可靠地保护IGBT。本文介绍了一种半桥电路专用的高压大电流IGBT智能化驱动电路的主要功能、工作原理、应用电路。     

简统化地铁车辆IGBT牵引逆变器

详细介绍了具有完全自主知识产权的简统化地铁车辆IGBT牵引逆变器的主电路、变流器模块、牵引控制单元(DCU)以及总体设计,阐述了该型牵引逆变器的技术特点.通过实际装车考核,表明该简统化地铁车辆IGBT牵引逆变器的设计完全能够满足目前地铁交流牵引传动系统的要求.     

IGBT技术在机车车辆设计中的应用

本文叙述了IGBT技术的优点,以及它给铁路部门带来的进步.特别指出了它在设计多电流制机车(20 kV,50 Hz;15 kV,162/3Hz;1.5 kV直流和3 kV直流)中所具备的优势.文章还讲到了IGBT给AlstomONIX 3000驱动系统带来的变化.该系统旨在用于3 kV直流电网.同时,还提及了辅助变流器取得的进步.最后,文章报导了有关降低电力变换器采购和运行费用以及提高其效率的开发现状.     

IGBT逆变器吸收电路的仿真分析与参数选择

利用电路仿真软件ＳＡＢＥＲ对三种ＩＧＢＴ逆变器过电压吸收电路进行分析，并给出其直流侧线路分布电感Ｌ３１和Ｌ５２，吸收二极管Ｄ５以及吸收电阻Ｒ５的选择依据。