IGCT无吸收和串联工作电路仿真的新型有效的物理模型

文章讨论了用Saber MAST软件完成电路仿真,并精确计算集成门极换流晶闸管(IGCT)静态和动态性能的新物理模型.通过仿真结果与硬开关无吸收工作中4.5 kV/3 kA IGCT的试验结果的比较验证了该模型.此外,文章还分析了2个串联IGCT开关的仿真结果,特别是在忽略无吸收电路时器件特性和门极驱动存在的必然差别引起的关于开关之间阻断电压非均衡分布的问题.还给出了计算吸收容量的一种想法.     

IGCT器件制造中的阴极梳条成型技术

概述了电子器件中的各种硅刻蚀技术,提出了新的旋转喷射硅腐蚀方案,对2种酸腐蚀挖槽方法进行了试验对比.新方法应用于集成门极换相晶闸管(IGCT)器件的梳条成型工艺,获得精密的阴极图形,器件的开关性能优良.     

集成门极换流晶闸管器件特性研究

简要介绍了集成门极换流晶闸管(IGCT)器件的结构,描述了IGCT的阻断状态、开通过程、导通状态及关断过程4个阶段的特点,并针对该4个阶段介绍了器件的重要参数及应用注意事项。     

IGCT及其门极驱动电路研究

IGCT作为一种新型大功率半导体开关器件,吸取了GTO和IGBT的优点,但其驱动则需要借助配套的门极驱动电路板才能实现.介绍了IGCT的基本工作原理,并根据驱动电路的要求分析设计原理,对1 100 A/4 500V逆导IGCT集成门极驱动电路的设计方法进行了具体分析和研究,实验结果验证了设计方法的可行性和正确性.     

高压三电平逆变器中IGCT串联动态均压电路设计

集成门极换流晶闸管(IGCT)在高压大容量三电平逆变器中的应用非常广泛.为了获得更高的输出电压,通常会将IGCT串联使用,串联结构中器件动态均压是十分关键的问题.文章提出了基于IGCT功能性模型的6 kV/1 250 kW逆变器中动态均压电路的优化设计方法,并对三电平拓扑结构动态吸收电路的特殊瞬变过程进行了仿真,试验结果证明了所设计的均压电路的有效性.     

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.     

IGCT高压测试台的研制

集成门极换流晶闸管（IGCT）是一种新型的电力电子器件,在大功率高压变流器中得到广泛的应用。为了配合开发工作,研制了一种IGCT高压测试台,用来测试4500V／4000A等级以下IGCT器件的特性。几组实验验证了该测试台设计的合理性和可行性。     

逆导型GCT器件结构分析及制造工艺

逆导型IGCT因采用透明阳极、缓冲层、沟槽隔离和门极硬驱动等半导体新型技术而兼具GTO及IGBT的优点,文章重点分析其结构特点及制造工艺。     

IGCT器件制造中的离子注入扩散技术

概述了电力电子器件中的扩散方法,提出了采用离子注入的试验方案,经试验得到了离子注入扩散的规律.在集成门极换向晶闸管(IGCT)器件的阴极端成功实现了硼、铝双杂质离子注入扩散层的正确分布,从而证实了该方法的可行性.     

MOSFET和IGBT关断特性及其对并联特性的影响

文章描述了MOSFET和IGBT关断特性的不同,及其对关断瞬间并联均流特性的影响。MOSFET和IGBT共有的MOS门极结构导致其在器件开通过程具备相似的开通特性。然而,MOSFET单极性结构和IGBT双极性结构的不同导致了其在关断过程中具备不同的关断原理(除了拖尾电流之外),这种不同的关断原理尤其表现在门极电压对关断电流的控制程度。MOSFET的关断电流完全直接受控于门极电压,而IGBT的关断电流在某种程度上不完全直接受控于门极电压。不同的关断原理进而导致了关断瞬间不同的并联均流特性,尤其是在电路参数不匹配的情况下的并联关断均流特性。文章通过理论分析和仿真建模对上述问题进行了研究,仿真和试验结果验证了所提的观点。     

一种应用于脉冲功率领域的IGCT

介绍一种适用于脉冲功率领域的大功率半导体器件IGCT,简述IGCT器件及其结构,IGCT器件的通流能力强、di/dt高,适于脉冲功率领域应用。进行了脉冲放电的试验并讨论了IGCT的串联应用技术。     

IGCT阴极图形排布的优化设计

简单分析了集成门极换流晶闸管(IGCT)门-阴极结构和工作原理,并在原有均匀矩形排布和均匀圆周排布的阴极图形基础上提出了一种新的排布方式——梳条分区复合排布。它不仅增加了IGCT阴极的有效面积,增大了电流容量,而且减小了热阻,改善了门极电流通道。     

大功率半导体器件封装结构的有限元分析

介绍了压接型大功率半导体器件封装结构的有限元分析方法,利用Ansys有限元分析软件对IGCT这一具有代表性的器件进行了热分析,得出了IGCT芯片两侧热导体的热阻值,从而验证了IGCT结构的合理性。     

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。     

AC 01/02型电动列车牵引逆变器测试装置研制

交流传动车辆上牵引逆变器及其核心模块用的检测装置对车辆维修部门而言是非常必需的.提出并设计了AC 01/02型电动列车GTD(门极可关断晶闸管)牵引逆变器测试装置.本装置是在分析AC 01/02型电动列车GTO牵引逆变器及其相模块特性的基础上进行设计的.研究了其设计原理和相模块结构特点及其电气性能,并用于GTO逆变器及其相模块的检测与维修.还应用高性能数字信号处理器(DSP)芯片,开发了脉宽调制(PWM)控制电路板,装置及其软件设计能够符合工程应用的需要.对目前运行的绝缘栅双极晶体管(IGBT)牵引逆交器,同样具有重要的参考与应用价值.     

GCT驱动单元控制电路的设计

从GCT的基本工作原理入手,结合其驱动电路的特点和具体要求,介绍了一种新型GCT门极驱动电路的拓扑结构及其控制电路的设计方法,并对所设计的新型1100A／4500V逆导型GCT集成门极驱动电路进行了性能试验。试验结果验证了该设计方法的正确性。     

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.     

大功率变流器的拓扑结构与器件选择

详细阐述了IGCT、ETO、IEGT等新型器件的技术特点和应用前景以及矩阵式变流器、多点式变流器和多相逆变器等高性能、大功率变流器的结构、特性与应用状况,提出了适用于电力推进的大功率变流器的选择方案。     

三电平IGCT变流器换流研究

介绍了IGCT的工作特性和工作原理,对三电平IGCT变流器的换流状态进行了分析,提出了一种三电平IGCT相模块换流试验方法,并对相模块半导体器件的各种换流过程进行了试验研究,结果证明了试验装置和试验方法的合理性和可行性。     

大功率半导体器件的可靠性评估

文章从可靠性的数学、物理基础出发,描述了现代可靠性工程,介绍了功率半导体的可靠性问题。以4045型IGCT器件为例,阐述了3种重要的加速试验,得到了相应的失效率曲线,给出了计算实例。