用单板机测试电力半导体器件的特性参数

一、概述我所生产的电力半导体器件,如ZP型二极管、KP型晶闸管、ZK型二极管和KK型晶闸管,通常要进行下列参数的测试: (1)正向压降。器件通以额定正向电流,测其正向压降。有时通以不同的正向电流,测正向压降曲线; (2)浪涌。器件在正半波通以数倍于额定电流的浪涌电流,在负半波承受规定的反向电压,器件应能承受一定的周波数; (3)I~2t。器件在正半波通以一定底宽的正向电流,负半波通以热敏电流,测量正向电流幅值和热敏电压。底宽范围为1.5～10ms。以10ms时的热敏电压为基准来调节其它底宽下的正向电流。元件应能承受一定周波数的I~2t; (4)正向阻断(对晶闸管)和反向伏安特性。在器件上加正向或反向电压,测其转折时的电     

基于沟道状态的SiC MOSFET器件浪涌能力研究

得益于技术的进步,SiC MOSFET器件中的体二极管可靠性有极大的提升,并在部分领域和模块中取代了续流二极管。文章基于浪涌电流试验,对不同沟道状态下SiC MOSFET器件浪涌能力进行了深入研究。首先,搭建了浪涌电流试验平台,对CREE和Infineon两家公司的器件进行了浪涌电流试验;然后,测量和对比了试验前后器件的阈值电压、导通电阻、体二极管电压和漏极漏电流等特性的变化;最后,通过超声波扫描显微镜观察了器件失效前后内部结构的变化,并分析了器件的失效原因。试验结果表明,SiC MOSFET器件在浪涌电流冲击下,栅极可靠性和金属层可靠性共同决定了器件的可靠性:一方面,栅极可靠性高的器件,沟道导通有利于降低最高结温,提高浪涌电流下的可靠性;另一方面,栅极可靠性低的器件,沟道的关闭有利于保护栅极。     

用于低压和高压器件的IGBT的额定过载特性

具有薄n基区和低掺杂场截止层新结构的非穿通绝缘栅双极型晶体管NPT IGBT明显降低了总损耗.特别是场截止概念与挖槽晶体管单元的结合能产生通态电压最小、开关损耗最低、载流子浓度近乎理想的器件.这种概念在600V～6.5 kV以上的IGBT和二极管中得到了发展.当折衷性能和总耐量与电压和电流额定值无关时,低压器件的开关特性与高压晶体管(VBr＞2 kV)的处理方法不同.采用HE-EMCON二极管和高达1 700 V的新型场截止NPT IGBT,几乎不受开关性能的限制,不过,需考虑的是外部栅极电阻必须取确定值.相比低压晶体管,高压器件的电流密度较低,因而高压二极管和IGBT中的"动态"电场强度更临界.     

三相三电平PWM整流新技术

三相三电平PWM整流电源具有输出直流电压稳定、功率器件承受压力小、交流侧电流波形正弦度好和功率因数高等特点,其在中、高压交流调速、电力系统等领域的应用越来越广泛。文章从拓扑结构、数学模型和控制方法几方面介绍了三相三电平整流电源的国际国内新技术,重点讨论了三相二极管箝位三电平PWM整流电源的中点电位平衡策略。     

抓住机遇,加速发展我国功率半导体产业

正功率半导体器件主要用于电能处理的,是电力电子与节能减排装备的核心基础器件。在目前复杂的国际环境与"双碳" 目标下,加速发展我国的功率半导体产业意义重大。中国是全球功率半导体最大的市场,占据了 40%以上的世界市场份额。但受多种因素影响,我国的半导体行业长期以来的整体实力和国际先进水平相比存在一定差距。近年,中国功率半导体产业在国家政策推动和行业市场导向下得到了迅速发展,     

国铁集团工程建设标准运行管理新机制研究

为适应新时代铁路建设发展需求,国铁集团提出要形成世界领先的铁路工程建设标准体系,其内涵就包括建立先进的运行管理机制.本文分析了国铁集团工程建设标准运行管理机制存在问题,调查研究了国际铁路联盟(UIC)、欧盟和日本等国外铁路标准运行管理机制,调查研究了建筑行业、公路行业和电力行业等国内相关行业标准运行管理机制.基于调研结...     

一种具有故障处理能力的电容箝位子模块拓扑分析

通过介绍T型子模块、电容箝位子模块和二极管箝位子模块拓扑,提出一种基于T型子模块的改进电容箝位子模块拓扑。分析系统在故障时子模块各器件的电参数变化,从理论上确定其器件耐压特性和故障阻断能力。在MATLAB/Simulink平台上建立基于MMC的整流电路进行仿真,并与二极管箝位子模块和T型子模块进行了比较。研究结果表明:该子模块具有较强的故障处理能力。     

MODERN RAILWAYS:与中国铁路共创辉煌——中国国际现代化铁路技术装备展览会20年

<正>2012年11月27—30日,全球铁路行业瞩目的"第十一届中国国际现代化铁路技术装备展览会"即将在北京中国国际展览中心举办,届时,世界铁路行业展商毕至,专家云集,将再一次吸引世界铁路的目光,成为世界铁路的又一次盛大聚会。1992年,中国国际现代化铁路技术装备展览会(MODERN RAILWAYS)首次举办,至今已成功举办10届。20年来,在铁道部领导亲切关怀、相关部门大力支     

元件的大容量化和标准化

1、元件大容量化的历史和现状 (1) 整流二极管整流二极管在诞生之初(1950年),采用锗作为材料。从1955年美国最先使用硅材料后,得到了飞速的发展。图1表示日本的整流二极管(批量产品)的发展历史。     

用离子辐照的快恢复二极管等离子体技术为什么比发射效率降低的快恢复二极管等离子技术好

文章依据较高线电压的扩展比较了具有扩展安全工作区(SOA)的2个4.5 kV二极管.为了改善反向恢复特性,必须降低通态过程中靠近阳极的过剩载流子浓度.为了控制阳极的注入效率,比较了工艺技术的2种状态,即发射掺杂降低和在p掺杂区离子辐照.根据正向低电流密度(如2 A/cm2)恢复时50%的低开关损耗,表明局部寿命控制技术比发射掺杂降低技术更具优势.因此,通态特性一致的器件选择了这种改善.此外,观察到了离子辐照二极管的软开关性能.由校准的计算机仿真提供了用实验方法得到的这种性能的解释.     

150mm高压脉冲功率晶闸管的研制与应用

大功率脉冲电源是脉冲电磁发射武器平台的重要组成部分,开关器件是其关键技术。150 mm(6英寸)超大功率脉冲晶闸管的成功研发,满足了超大功率脉冲电源开关器件运行寿命长、可靠性高、体积小、重量轻的发展趋势要求。文章重点研究了浪涌电流下超大功率脉冲晶闸管的特性。     

北京交通大学轨道交通领域主要成果

<正>北京交通大学始终瞄准行业科技发展前沿和国家重大战略需求,开展科技攻关并取得了一系列具有完全自主知识产权、处于国际先进水平的原创性重大成果。1. "复杂环境下高速铁路无缝线路关键技术"。通过产学研联合攻关,历经十余年研究,攻克高速铁路无缝线路与复杂气候适应性、复杂线下基础协调性、安全服役状态的可控性三大科学难题,真正实现了无论线路里程多长,都能够通过无缝化实现全线连续高速、安全、平稳、舒适运行。该成果被鉴定为"达到国际领先水平",     

三相全波整流器空载过电压及换流过电压研究

通过仿真得出三相二极管全波整流器空载电压与桥臂二极管吸收电容和空载电阻的函数关系,指出电路参数配合不当会导致空载电压超过设备安全及运行电压的限制值;为此,介绍了整流器换流过电压的生成及其限制,分析了直流侧过压吸收阻容在整流器元件换流过程中的作用及其限制换流过电压的作用原理,并得出取消整流器二极管的全部吸收阻容能有效限制空载过电压的结论。     

三电平逆变器SVPWM直接转矩控制方法

二极管中点箝位型三电平逆变器广泛用于中高压大容量交流调速系统,具有对器件耐压要求低、输出谐波含量低和控制性能好等优点。直接转矩控制方法拥有快速的转矩响应、对电机参数变化的鲁棒性等优点。文章采用中长矢量合成的方法,提出了一种新的空间矢量调制方法,应用于二极管中点箝位型三电平逆变器的直接转矩控制。仿真结果表明,该方法有效地控制了逆变器的中点电压,抑制了电压跳变。     

速度表二极管击穿的原因及改进

东风_4型内燃机车两端司机室都装有DJS—150型速度表。它们分别由装在前、后端转向架上的测速发电机供给电压信号。该测速装置的惯性故障之一是1端司机室速度表指示器的二极管经常击穿。此外,司机还反映,在运行中常常出现1端司机室速度表指针波动大,速度表容易损坏以及两端速度表指示不一致。据不完全统计,1979年,17台机车因测速装置故障碎修45台次。这些故障大多为整流二极管(2AP_(17))击穿所致。如2009机车,1979年1、2月份先后8次报修,后来虽换上2AP_(21)、2AP_(23)、2CP_(23)和2CP_(13)等各型二极管,故障率稍好,但不能根除。根据我们添乘所掌握的情况初步分析认为,这惯性故障与磁场削弱自动过渡系统有关。从电路图上可看出,自动过渡装置的三相交流电压信号与1端司机     

支持企业创新,助力新品“上市”——深城协开展轨道交通行业新技术(产品)推广活动

正深圳市城市轨道交通协会(简称深城协)在精心打造国际一流轨道交通行业智库(深港轨道交通国际智库)的同时,还将开展关于轨道交通行业新技术(产品)推广的系列活动,已经得到了多家单位和企业的积极响应。一直以来,新技术(产品)因其"新"没有业绩难以直接应用到轨道交通行业实践,而轨道交通行业也将面临因没有新技术(产品)的推进而慢慢失去竞争力的窘状。深城协关注到行业和企业的     

低米勒电容超结MOSFET开关过程及反向恢复性能仿真研究

针对超结场效应晶体管(SJ-MOSFET),利用工艺仿真建立多次外延离子注入和深槽刻蚀2种不同P柱形貌的器件结构,对比研究了不同工艺、不同栅极结构SJ-MOS的静态特性差异,并与实测数据对比,验证建立模型的正确性。从空间电荷区不均匀拓展的角度,分析不同工艺路线器件的C-V特性测试中"电容转折"现象的微观机理。研究了感性负载下SJ-MOSFET开关过程中栅极电压、漏极电流、漏源极电压随时间变化关系,并搭建寄生体二极管反向恢复测试平台,探究了不同工艺对于反向恢复电荷、峰值电流等参数的影响。研究内容可指导器件设计,提高功率半导体器件在机车应用场景中的匹配度。     

用半导体装置代替东风型内燃机车的逆流继电器与充电接触器

改装目的利用整流二极管装置代替原设计蓄电池回路中的逆流继电器与充电接触器,以提高逆流装置工作的可靠性,减少维修工作量。改装说明拆除原来的逆流继电器、充电接触器,加装一套二极管逆流装置(见图)。这套装置由一只二极管(2CZ—200/400)及阻容保护回路(管状珐琅电阻25瓦、一千欧一只,     

铁道行业特有流动性工种岗位高温作业分级

铁道行业流动性高温作业工种、作业人员较多 ,为加强其科学管理 ,笔者对此类岗位工种的高温作业进行了分级测试。1　测试对象选择南昌铁路局南昌客运段、机务段、车辆段在浙赣线京九线上正常运行的旅客列车餐车后厨 (厨师、炊事员 )、内燃机车驾驶室和机房 (司机、副司机 )、空调发电车机房 (司机 )等在铁道行业具有代表性的流动性高温作业工种作为测试对象。2　测试内容①接触高温作业劳动时间 (ｍｉｎ) ;②ＷＢＧＴ指数 (℃ ) ;③定向辐射热强度 (ｋＷ ｍ2 ) ;④高温作业分级 (级 )。3　测试步骤与方法3 1　记录接触高温作业劳动时间 :①…     

基于二极管箝位级联拓扑变流器的直驱风电用变流技术

直接驱动型风力发电系统需要全功率变流器作为与电网的接口，多电平变流器的应用得到了广泛关注。二极管箝位五电平级联H桥拓扑，结合了二极管箝位型多电平和级联H桥多电平的优势，只需较少的箝位二极管和独立直流电源，即可进一步提高输出电压等级；使用移相变压器和12脉波整流器作为输入电路.可以方便地应用在使用多相永磁同步发电机的直驱风电系统中。基于拓扑提出了消谐波SPWM和载波相移SPWM相结合的调制方法，能够方便地对二极管箝位级联拓扑进行控制，可以进一步提高等效载波频率，减小器件损耗和滤波器体积。仿真和实验结果证实了所采用的拓扑及其控制方法的有效性。