征稿启事

先进功率半导体器件及其高端系统应用装置技术是节能先锋、传统产业转型和升级的基础、装备水平提升的关键。IGBT作为新型电力电子器件主流产品之一,其芯片技术日益成熟,应用领域在不断扩大。为更好地报道IGBT技术现状及发展前景,《大功率变流技术》期刊拟在2015年第2期推出＂IGBT及其应用技术＂专刊,内容涉及综述、     

IGBT牵引变流器在近郊和干线机车动车上的使用

IGBT自80年代初开发以来,现已成为牵引中使用的主要电力半导体器件.其应用从最初复杂的变流器电路发展到今天近郊机车动车用的标准电路,并开始用于干线机车动车的大功率变流器中.今天的电路技术主要是用无需布线的IGBT二点式电路.除了有各种可能的冷却方式外,其他基本系统也不同.     

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。     

追求节能与环保的铁道机车车辆电力电子装置

对用于新干线、既有线、地铁、机车的电力电子装置,其要求是小型、轻量化,节能,利于环保,舒适,可靠性高.日本Toshiba公司将最新的功率半导体器件及其应用技术与机车车辆驱动控制技术结合,研制成功的电力电子装置很好地满足了这些要求.     

目前我国兆瓦级新型电力半导体器件

介绍了大型相控晶闸管、IGBT及IGCT三种兆瓦级新型电力半导体器件的发展、技术特征和应用领域,初步探讨了器件的物理极限和未来的发展方向。     

电力电子技术发展与电气牵引创新

介绍了电力电子与电力牵引的发展历程,分析了电力电子与电气牵引协同发展的内在联系,指出电力电子的发展推动了电气牵引技术的创新与进步,同时电气牵引的更高应用要求也推动了电力电子技术的发展。具体阐述了IGBT以及基于碳化硅(SiC)材料的新一代功率器件的发展及应用。     

中大功率变流技术的发展

回顾了与中大功率变流技术密切相关的各类功率半导体器件发展历程，详细介绍了当前广泛应用的IGBT，IGCT，IEGT，MTO，碳化硅功率器件及其应用特点。概述了大功率变流技术的基本电路拓扑，介绍了三电平电压源变流器、级联H桥多电平变流器以及矩阵变换器等常用拓扑。并从工业调速系统、铁路牵引系统以及公路牵引系统等实际应用出发，介绍了大功率变流器的最新应用实例，包括混合动力和纯电动汽车的驱动装置等。提出了在大功率变流领域一些有望在未来10年得到提高的关键性技术和需要特别加以关注的发展趋势。     

机车车辆变流器用电力半导体器件及其冷却技术

介绍了目前在机车车辆变流器中常用的电力半导体器件的种类、技术特点及应用范围，着重阐述了电力半导体器件冷却技术、结构特点及其应用范围，对我国机车车辆变流器冷却技术的发展提出了一些观点。     

电力电子器件的发展及其在动车组中的应用

通过对电力电子器件发展过程的回顾,分析总结了其在国内外动丰组中的应用现状,介绍了用于变流技术领城的GTO、IGBT、IGCT等典型的电力电子器件,并展望了电力电子器件的发展方向及其在动车组中的应用前景。     

现代交流传动技术的水平及前景

交流传动技术的发展，与功率半导体器件及控制技术的发展密切相关。就器件的发展来说，已经历了普通晶闸管、GTO以及IGBT等阶段。目前，IGBT器件正向中大功率的应用方面发展。文中介绍了由西门子公司开发的新的交流传动控制策略——SITRAC。它集动态转矩控制、耐久性和优化的模块以及自调节功能于一体，并且可以不用速度传感器。文中还介绍了超导变压器、静止能量存储系统、无牵引齿轮装置的直接驱动系统和燃料电池等新技术及它们的应用，并讨论了它们的发展前景。     

电力半导体器件的发展及现状

讨论变流技术中采用的几种电力半导体器件的发展及现状，指出在今年几年中我国变流技术影响最大的电力半导体晶闸管、ＩＧＢＴ和ＭＯＳＦＥＴ。     

功率半导体器件与电气化铁路的地面设备

电气化铁路地面设备使用的功率半导体器件,从整流管经晶闸管发展到GTO,根据设备的用途、功能和功率等,采用了各种电路结构和冷却方式.尤其是最近,随着IGBT、IEGT和GCT等自关断器件性能的提高,具有PWM功能的大功率逆变器也正在电气化铁路的各种地面设备上应用,而且还在不断研究新的应用领域.将来,采用这些器件生产的PWM变流器用于直流供电回路时,供电变电所的再生电能会增加.文章介绍处理这些再生电能的方法.     

IGBT逆变器短路保护试验与分析

电力半导体器件故障电流（特别是短路电流）的确认与及时有效保护，对电力机车交流装置的可靠工作 至关重要，介绍了为8K型电力机车车开发的IGBT逆变器的短路电流检测和保护方案，给出了试验结果，分析了试验波形的浪涌和振荡现象。     

1700 V/1600 A SiC混合IGBT应用研究

SiC功率器件具有高频、高效率、耐高温、抗辐射等优势,介绍了目前SiC功率器件应用情况,阐述了SiC-JBS以及SiC混合IGBT的特性,分析了应用于1 700 V混合IGBT的驱动技术,完成了SiC混合IGBT模块功率试验研究。     

HX_D2型机车IGBT功率模块暑期烧损原因分析与对策

文章分析IGBT功率模块的失效形式,及其性能稳定性的影响因素;阐明了IGBT自身温度与开关损耗、拖曳电流损耗等相互关系,找到了暑期高温条件下IGBT功率模块频繁烧损的根本原因;提出落实加强水冷通风系统吹扫、风量测试等措施,以有效避免IGBT烧损故障。     

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.     

轨道交通用功率半导体器件应用技术的研究

大功率变流技术发展的核心在于功率半导体技术,传统硅基功率半导体器件不断迭代优化以及新型宽禁带材料半导体器件逐渐成熟,持续为轨道交通产业的发展贡献"源动力"。文章围绕功率半导体芯片技术,系统性地分析了模块封装、组件集成、冷却散热和电磁兼容等变流应用技术的最新发展成果。功率半导体器件应用技术研究的不断深入是促进轨道交通牵引装备朝着更大功率密度、更高能量转换效率和更高可靠性等方向发展的关键。     

基于SiC MOSFET/Si IGBT的670V/100kW城轨辅助逆变器的综合比较

三相全桥逆变器广泛应用于各个领域,特别是轨道交通的牵引变流器系统和辅助变流器系统.利用新一代功率半导体器件如碳化硅(SiC)提升功率密度,使三相逆变器向小型化、轻量化的方向发展.采用SiC MOSFET以减小主回路电感的设计为优化目标,研制了用于城轨辅助变流的新型逆变器样机,与原有的Si IGBT逆变器进行了结构与电气...     

从GTO变流器到IGBT变流器看传动技术的发展(一)

铁道机车动车在完成其牵引和运输任务中,传动技术起着决定性的作用.无论是在发挥牵引力方面,还是在与电网的关系方面,电力电子学和交流传动控制技术赋予了传动新的特征.GTO技术为交流传动的发展作出了重要贡献.但最近期间IGBT技术有了长足的发展,其功率和电压应用范围得到了扩大,并逐步取代GTO.以德国BR423型城市高速铁路电动车组、BR185型电力机车以及瑞士联邦铁路Re484多流制机车的牵引变流器为例介绍了IGBT技术的优点和新的潜力.     

从GTO变流器到IGBT变流器看传动技术的发展(二)

铁道机车动车在完成其牵引和运输任务中,传动技术起着决定性的作用.无论是在发挥牵引力方面,还是在与电网的关系方面,电力电子学和交流传动控制技术都赋予了传动新的特征.GTO技术为交流传动的发展作出了重要贡献.但最近期间IGBT技术有了长足的发展,其功率和电压应用范围得到了扩大,并逐步取代GTO.以德国BR423型城市高速铁路电动车组、BR185型电力机车以及瑞士联邦铁路Re484多流制机车的牵引变流器为例介绍了IGBT技术的优点和新的潜力.