IGBT牵引变流器的发展

简述了IGBT牵引变流器的发展沿革,比较了IGBT与GTO等元件的功率要求和工作特性,分析了IGBT牵引变流器的发展前景,介绍了IGBT牵引变流器的应用实例,得出了在各功率等级的牵引变流器中,IGBT将完全取代GTO晶闸管的结论.     

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。     

IGBT模块功率循环能力与可靠性试验

为验证IGBT模块的可靠性,分析了IGBT模块的封装结构,并在传统IGBT模块功率循环试验的基础上建立新的模型,通过具体的试验得到IGBT模块功率循环后失效状况,并对该状况进行分析。相对传统IGBT寿命预测和可靠性评估,该功率循环的新方法更加贴合实际应用工况,对IGBT失效分析具有借鉴作用。     

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。     

大功率IGBT驱动技术的研究

介绍了IGBT的开关特性及自行设计的大功率IGBT驱动电路,经试验表明该电路达到了设计要求,并应用在大功率IGBT逆变器中取得了良好的效果.     

基于热传导模型的IGBT结温计算方法

针对IGBT芯片结温难以直接测量的问题,提出了一种基于热传导模型的IGBT结温计算方法。基于经典的Cauer型RC网络结构,建立了变流器热传导模型;结合传递函数概念和热传导模型结构,完成了变流器热传导模型的参数识别;通过查阅IGBT产品手册以及实际工作工况,计算得到IGBT实时功率损耗;最终通过MATLAB/Simulink进行仿真计算,得到变流器IGBT芯片的实时结温。此方法实现了IGBT芯片结温的快速计算,为IGBT可靠性和寿命评估提供了数据支撑,同时也为功率模块及变流器的设计研发提供了新的科学依据。     

电动汽车用电机驱动器IGBT模块驱动电源

分析了IGBT模块门极特性以及IGBT驱动电源在隔离、功率及温度等方面的特殊要求.提出了一种利用开关电源反激拓扑结构设计IGBT驱动电源的方法,最后通过设计的电动汽车用电机驱动器IGBT模块驱动电源进行了实验验证.     

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。     

兆瓦级功率组件IGBT失效研究

根据工程实际,对兆瓦级功率组件IGBT失效问题进行了理论分析,分别从IGBT的失效机理和失效判断等方面进行总结与探讨,便于使用者在实际应用中尽快找到IGBT失效原因和合理地选择IGBT器件。     

超结IGBT的结构特点及研究进展

随着绝缘栅双极型晶体管(IGBT)技术的发展,目前主流的场截止型结构越来越接近其理论极限。超结被誉为"功率MOS的里程碑",近年来也被引入IGBT以进一步提升器件性能。超结IGBT结合了场截止型IGBT和超结结构的优点,可在更短漂移区长度下实现高耐压和低损耗。然而,作为一种双极型器件,超结IGBT具有与超结MOSFET不同的工作原理。文章从超结原理出发,揭示了超结IGBT的结构特点和工作原理,并对超结IGBT的最新研究进展进行了梳理和概括。     

CRH380A动车组自主牵引变流器三电平功率模块研制

为满足CRH380A动车组牵引变流器三电平功率模块自主设计需求,结合三电平功率模块主电路结构特点,完成了三电平功率模块关键技术(IGBT驱动设计、低感复合母排设计和散热设计)的攻关,研制了满足CRH380A使用的自主三电平功率模块.试验和运行结果表明,该三电平IGBT模块性能良好,满足CRH380A高速动车组使用.     

基于Matlab的IGBT能耗模型及其在热仿真中的应用

提出了一种基于Matlab的IGBT热仿真新方法。基于此方法,利用Simulink和S-Function建立了TIM1500ESM33-TS型IGBT的器件损耗仿真模型,并将其应用在三相两电平SVPWM逆变器的仿真中。仿真结果表明,该方法不仅能获得比较精确的IGBT实时损耗、实时结温等重要指标,而且由于采用了IGBT实时工作电流作为仿真的输入变量,所以可适用于多种工况下的IGBT仿真。     

大功率半导体器件的发展与展望

回顾了现代电力电子器件的发展历史,涉及的器件包括晶闸管、GTO、IGCT、MTO、IGBT、各种改进型的IGBT以及CoolMOS。叙述了采用新型材料的电力电子器件的发展和前景,应用碳化硅和氮化镓材料的功率器件正在迅速地发展,一些器件有望在不远的将来实现商品化,进入电力电子技术市场。     

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。     

准 Z 源逆变器中IGBT 开路故障诊断

针对三相准 Z 源逆变器的安全可靠运行问题,提出一种快速、实用的准 Z 源逆变器 IGBT 开路故障诊断 方法。新型 IGBT 开路故障诊断基于 Z 源逆变器自身特性实现,通过在开关周期内观察故障前后直通状态的变化 对系统变量的影响来辨识故障,实施时分为两个连续阶段,一是 IGBT 开路故障检测和定位,二是激活冗余桥臂, 完成故障容错运行。利用三相准 Z 源逆变器低压样机进行测试,实验结果验证,所设计的 IGBT 开路故障诊断方 案可快速检测出 IGBT 故障,并能在 0.5 ms 内完成系统重构,实现故障容错运行。在轨道交通系统中采用所提出 的 Z 源逆变器 IGBT 开路故障诊断方案,可以保证供电系统的可靠运行。     

动力分散交流传动电动车组用TGA1型IGBT牵引变流器

阐述了动力分散交流传统电动车组用TGA1型IGBT牵引变流器的主要技术参数、主电路工作原理及变流器模块化结构设计特点，并给出了试验结果。试验表明，该牵引变流器完全满足动力分散交流传统电动车组对牵引变流器各项技术指标的要求。     

6.5kV高压IGBT的并联应用研究

随着变流器单机容量的不断扩大及中间电压的不断提高,对6.5kV高压IGBT的并联应用需求也越来越多,为了满足该需求,特进行了6.5kV高压IGBT的并联应用研究,包括理论分析、研究性试验及工程化设计开发及试验.结果表明:6.5kV高压IGBT并联取得了很好的均流效果,能够满足变流器批量工程应用要求.     

变频器例行试验中的功率考核技术研究

从功率器件IGBT以及变频器的工作原理和工作特性出发,对业界常用的三种变频器例行试验中功率考核试验方法进行技术分析和比较,同时作者结合多年从事变频器测试技术工作积累的经验进行了验证和分析,旨在为合理选择变频器功率考核试验方法和测试系统提供参考和指导.     

功率循环测试中衬底焊接层的可靠性

基板与陶瓷衬底之间的焊层寿命通常利用IGBT模块的被动加热和冷却(热循环)来测试,但这种试验会引起焊层失效(分层)。实际应用中,IGBT和二极管芯片是主动被加热的,诸如焊线脱落等其它模式的失效也会限制使用寿命,通常可通过功率循环试验来评估这种应力的影响。本文通过功率循环试验来评估衬底焊层的失效,利用高循环周次的测试进行有效的衬底焊层热循环试验,其关键在于功率循环过程中焊层温度的预测。在温度波动不大的条件下,比较了被动热循环和主动功率循环时对焊接寿命的影响。     

大功率电力电子变流技术在钢铁工业中的应用

讨论了当前大功率轧机主传动采用的交流调速系统,比较了交交变频,交直交变频,IGCT/IGBT三电平PWM变频等交流调速系统的特点.还介绍了中国大功率轧机主传动交流调速系统的现状与发展.