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题名基于电参数的IGBT开关瞬态过程耦合关系分析
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作者
李雨泽
张秀敏
袁文迁
宋鹏
季一润
焦超群
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机构
北京交通大学电气工程学院
国网冀北电力有限公司电力科学研究院
柔性直流输电运维检修技术国家电网公司实验室
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出处
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
2024年第3期1252-1263,共12页
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基金
国家自然科学基金(52377001)
国家电网公司总部科技项目(5500-202114133A-0-0-00)。
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文摘
IGBT开关瞬态电流变化过程包括开通电流上升过程和关断电流下降过程,由于功率器件的非线性特征及其与电路参数的紧密耦合,造成瞬态过程电磁现象复杂。重点研究了瞬态过程电压电流参数的耦合规律,分析了耦合关系对IGBT工作特性的影响。首先,分析了IGBT内寄生PIN结构、集射极电压对栅极控制模型的影响。其次,基于栅极控制模型的分析,提出集电极电流的拟合次数应考虑电流变化过程持续时间及计算场景,二次及以下多项式拟合可近似描述集电极电流波形并开展功率损耗分析,但不适于电流变化率和感应电压分析。再次,比较了开通和关断过程计算所得回路寄生电感值的差异,提出了不同过程计算回路寄生电感的适用范围及FWD封装寄生电感的计算方法。最后,分析了瞬态过程栅极电压和集射极电压的耦合关系,提出了通过栅极电压估计集射极电压的状态监测方法并进行了实验验证。
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关键词
栅极电压
集射极电压
电流上升过程
电流下降过程
寄生电感
耦合关系
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Keywords
gate voltage
collector-emitter voltage
current rising process
current dropping process
parasitic inductance
coupling relationships
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分类号
TN322.8
[电子电信—物理电子学]
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题名MMC压接子模块动态特性测试及寄生参数分析
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作者
袁文迁
胡应宏
宋鹏
季一润
袁茜
槐青
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机构
国网冀北电力有限公司电力科学研究院
柔性直流输电运维检修技术国网冀北电力有限公司重点实验室
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出处
《半导体技术》
CAS
北大核心
2022年第12期999-1008,共10页
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基金
国家电网有限公司总部科技项目(5500-202114133A-0-0-00)。
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文摘
对4500 V/2000 A StakPak IGBT器件组成的半桥子模块开展了动态参数测试,测试电压和电流达到2700 V和2500 A,瞬态电流峰值接近3800 A。利用测试数据对动态过程电流变化影响因素进行了分析,发现关断电流下降过程主要受续流二极管(FWD)正向特性影响,关断电流下降及关断电压过冲基本不受测试电压变化影响。但测试电压影响pnp晶体管放大倍数及开通过程电流波形。开通电流上升过程波形可近似采用二次函数与一次函数分段描述。子模块寄生电感计算值受选取时间段的影响,在开通电流上升过程初始阶段进行回路寄生电感计算误差相对较小,子模块回路寄生电感值约为90 nH。
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关键词
半桥子模块
动态特性
开关损耗
寄生电感
电流上升过程
电流下降过程
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Keywords
half-bridge sub-module
dynamic characteristic
switching loss
parasitic inductance
current rise process
current drop process
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分类号
TM46
[电气工程—电器]
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