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基于电容分段反馈的绝缘栅双极型晶体管门极驱动 被引量：1
1
作者 杨阳 王庆年 +2 位作者 龚依民 吴翠翠 姜海龙 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1399-1404,共6页
将绝缘栅双极型晶体管(IGBT)关断过程分解为多个阶段,对IGBT关断过程中电压上升和电流下降采取分阶段电容耦合反馈从而独立控制dv/dt和di/dt,实现电磁辐射和关断电压反峰的双重约束。基于Pspiece模型仿真出不同反馈电容及门极电阻下的... 将绝缘栅双极型晶体管(IGBT)关断过程分解为多个阶段,对IGBT关断过程中电压上升和电流下降采取分阶段电容耦合反馈从而独立控制dv/dt和di/dt,实现电磁辐射和关断电压反峰的双重约束。基于Pspiece模型仿真出不同反馈电容及门极电阻下的开关损耗和关断电压反峰,绘制出了相互之间的关系曲线,同时提出了一套优化系统参数的计算方法。选取英飞凌FS400R07A1E3_H5型IGBT模块,设计出了具备电容反馈的驱动电路,实验结果表明:在通过IGBT电流为400A的情况下,采取电容反馈的驱动电路将反峰电压降低80V左右,模块温升有所降低,验证了本文方法的正确性。 展开更多
关键词 车辆工程 绝缘栅双极型晶体管 开关损耗 门极驱动 电容反馈 电压反峰
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多芯片绝缘栅双极性晶体管模块的老化键合线定位方法 被引量：2
2
作者 赵泽宇 杜明星 《天津理工大学学报》 2022年第5期6-11,共6页
对实际工况中绝缘栅双极性晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)的可靠性监测是对电力系统安全运行的重要保证。然而,采用多芯片封装方式的IGBT模块因芯片位置分布导致模块整体热量分布不均问题。针对该问题,使用多芯片封装I... 对实际工况中绝缘栅双极性晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)的可靠性监测是对电力系统安全运行的重要保证。然而,采用多芯片封装方式的IGBT模块因芯片位置分布导致模块整体热量分布不均问题。针对该问题,使用多芯片封装IGBT模块,建立其包含7层结构的有限元模型,通过有限元仿真结果分析得出,模块整体温度分布不均是由于各芯片传热路径交叉所导致的热阻耦合现象。在掌握热量分布规律的基础上,研究了IGBT模块内部芯片串、并联使用时某一芯片发生键合线老化后各芯片功率损耗的变化规律,并据此提出考虑热量分布不均的键合线老化故障芯片定位方法。仿真及试验结果表明:文中提出的多芯片封装IGBT模块热分布规律具有正确性,老化键合线定位方法具有可行性。 展开更多
关键词 多芯片封装 绝缘栅双极性晶体管模块 热特性 老化键合线定位
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绝缘门双极性晶体管及其应用
3
作者 谢少军 严仰光 《机械制造与自动化》 1992年第1期36-39,共4页
关键词 绝缘门 双极性晶体管 晶体管 应用
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绝缘栅双极晶体管(IGBT)的驱动与保护 被引量：8
4
作者 史平君 《火控雷达技术》 1996年第3期26-31,共6页
在介绍IGBT结构原理及特点的基础上,讨论了设计IGBT驱动电路应考虑的问题和IGBT的过压和过流保护技术.在大功率高压开关电源中的应用证明,所设计的驱动保护电路性能良好.
关键词 绝缘栅 双极性晶体管 驱动电路 过压过流保护
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注入增强门极晶体管的结构与电特性
5
作者 翁寿松 《电子元器件应用》 2002年第12期33-35,共3页
介绍东芝公司推出的4.5kV注入增强门极晶体管(IEGT)的结构和电特性。
关键词 注入增强门极晶体管 结构 电特征 绝缘栅双极晶体管 可关断晶闸管 IEGT
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采用动态电压上升控制的1700 V大功率IGBT有源门极驱动技术 被引量：6
6
作者 李明 王跃 +1 位作者 高远 王兆安 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期2513-2519,共7页
为了抑制大功率绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的关断电压尖峰,提出了一种有源门极控制方法及其优化方法。该控制方法采用电容反馈关断电压上升率来控制驱动电路,通过具备定时功能的高速高增益放大器降低反馈电容的容值,补偿集电极电流输出... 为了抑制大功率绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的关断电压尖峰,提出了一种有源门极控制方法及其优化方法。该控制方法采用电容反馈关断电压上升率来控制驱动电路,通过具备定时功能的高速高增益放大器降低反馈电容的容值,补偿集电极电流输出响应相对于有源门极控制信号的延时,并保证所提出的有源门极控制方法仅在IGBT关断过程中工作,提高了电路工作的可靠性。通过SABER仿真分析了关键参数对该方法抑制关断电压尖峰效果的影响,提出了一套品质因数评价体系,用于定量评估不同参数下的控制效果。风力发电变流器在极端工况下的实验结果表明,所提出的方法使用较小容值的反馈电容依然能够在仅有400 V电压裕量的严厉条件下降低电流下降速率,从而保证了IGBT的安全工作。 展开更多
关键词 绝缘栅双极型晶体管 门极驱动 有源门极控制技术 有源钳位 开关 关断电压尖峰 风力发电
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基于变门极电阻的IGBT软关断实现 被引量：12
7
作者 雷明 程善美 +1 位作者 于孟春 姚文海 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2012年第12期46-48,共3页
新一代绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的关断速度越来越快,有些IGBT的电流下降时间已经缩短至50 ns内。虽然这样有利于提高IGBT的开关频率,但也会带来一些问题。短路情况下的硬关断所产生的过高电压尖峰足以击穿IGBT。为抑制高电压尖峰的产生... 新一代绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的关断速度越来越快,有些IGBT的电流下降时间已经缩短至50 ns内。虽然这样有利于提高IGBT的开关频率,但也会带来一些问题。短路情况下的硬关断所产生的过高电压尖峰足以击穿IGBT。为抑制高电压尖峰的产生,主要描述了在大功率IGBT发生短路的情况下,通过改变门极电阻来实现IGBT软关断的方案,并给出了该方案的具体实现方法。硬短路和软短路情况下的实验结果证明所提出的方案是有效可行的。 展开更多
关键词 绝缘栅双极型晶体管 变门极电阻 软关断
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IGBT的du／dt有源门极控制技术的研究 被引量：2
8
作者 张国安 张东霞 +1 位作者 姜永金 董雅丽 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2012年第6期36-38,共3页
为减小绝缘栅双极性晶体管(IGBT)的开关损耗,正常工作时要求使其快速开通和关断。但在大电流或过流情况下,快速开通和关断会导致di/dt和du/dt过大。而较大的du_(oe)/dt会使IGBT误触发导通,使得IGBT控制失效。设计了一种能控制IGBT du/d... 为减小绝缘栅双极性晶体管(IGBT)的开关损耗,正常工作时要求使其快速开通和关断。但在大电流或过流情况下,快速开通和关断会导致di/dt和du/dt过大。而较大的du_(oe)/dt会使IGBT误触发导通,使得IGBT控制失效。设计了一种能控制IGBT du/dt的新型有源门极控制电路,并进行了分析。给出了仿真和实验结果,验证了新型有源门极控制电路的正确性。 展开更多
关键词 绝缘栅双极性晶体管 有源门极控制 镜像电流源 耦合电容
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基于IGBT有源门极控制的EMI抑制方法研究 被引量：2
9
作者 郑琦琦 杜明星 +1 位作者 孙德明 魏克新 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2016年第12期8-10,37,共4页
随着大功率绝缘栅双极型晶体管(IGBT)广泛应用于电力电子装置,其产生的电磁干扰(EMI)问题成为研究热点。IGBT有源门极控制(ACC),该控制方法在关断瞬间获得不同的反馈增益,进而抑制关断电压尖峰。在此分析电路的工作原理、系统稳定性及... 随着大功率绝缘栅双极型晶体管(IGBT)广泛应用于电力电子装置,其产生的电磁干扰(EMI)问题成为研究热点。IGBT有源门极控制(ACC),该控制方法在关断瞬间获得不同的反馈增益,进而抑制关断电压尖峰。在此分析电路的工作原理、系统稳定性及门极电压波形,利用Saber仿真软件建立IGBT串联电路模型,在传导干扰测试频率范围内,考虑寄生参数的情况下,仿真了IGBT在传统门极控制和AGC下的共模/差模(CM/DM)干扰。搭建实验平台,通过测试得到AGC下对系统产生的EMI抑制效果更好,对电力电子装置传导EMI的抑制分析具有重要意义。 展开更多
关键词 绝缘栅双极型晶体管 有源门极控制 抑制方法
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IGBT有源门极前馈控制方法的研究
10
作者 杜祥 陈权 胡存刚 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2018年第7期44-46,共3页
为使绝缘栅双极型晶体管(IGBT)稳定高效工作,提出一种基于电流变化率和电压变化率电压反馈的门极驱动方法。在IGBT开通时,与电流变化率成正比的反馈电压反馈到门极;同样,在IGBT关断时,与电压变化率成正比的反馈电压反馈到门极,进而实现... 为使绝缘栅双极型晶体管(IGBT)稳定高效工作,提出一种基于电流变化率和电压变化率电压反馈的门极驱动方法。在IGBT开通时,与电流变化率成正比的反馈电压反馈到门极;同样,在IGBT关断时,与电压变化率成正比的反馈电压反馈到门极,进而实现对门极电压的实时前馈控制。与传统的门极控制方法相比,开通过程中的电流过冲和关断过程中的电压过冲得到明显的抑制,同时降低了器件的损耗。仿真及实验结果验证了理论分析的正确性与可行性。 展开更多
关键词 绝缘栅双极型晶体管 前馈控制 门极电压
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大功率IGBT智能门极驱动光纤通信方法研究 被引量：2
11
作者 耿程飞 张东来 +1 位作者 吴轩钦 周志达 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2022年第9期54-56,共3页
绝缘栅双极型晶体管(IGBT)门极驱动技术作为连接功率器件和低压控制电路的纽带,对变流器的可靠运行起着至关重要的作用。针对大功率IGBT状态监测和健康管理需求,提出一种适用于大功率IGBT智能门极驱动光纤数据通信协议架构及编码方法。... 绝缘栅双极型晶体管(IGBT)门极驱动技术作为连接功率器件和低压控制电路的纽带,对变流器的可靠运行起着至关重要的作用。针对大功率IGBT状态监测和健康管理需求,提出一种适用于大功率IGBT智能门极驱动光纤数据通信协议架构及编码方法。基于该协议不但可以实现IGBT开关控制,还可以实现控制器与门极驱动板的双向数据交互,为IGBT主动门极控制和在线状态监测提供了一条信息高速公路,实验验证了该编码协议的有效性,对大功率IGBT的高可靠应用及健康管理具有重要意义。 展开更多
关键词 绝缘栅双极型晶体管 门极驱动 光纤通信
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一种新型可调驱动电压的SiC/Si混合开关驱动电路
12
作者 付永升 任海鹏 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期2774-2785,I0021,共13页
为提高碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管(silicon carbide metal oxide semiconductor filed effect transistor,SiC-MOSFET)与硅基绝缘栅极双极晶体管(silicon insulated gate bipolar transistor,Si-IGBT)并联混合开关(SiC/Si hybr... 为提高碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管(silicon carbide metal oxide semiconductor filed effect transistor,SiC-MOSFET)与硅基绝缘栅极双极晶体管(silicon insulated gate bipolar transistor,Si-IGBT)并联混合开关(SiC/Si hybrid switch,SiC/Si HyS)的可靠性与适用性,该文提出一种可变驱动电压的SiC/Si HyS栅极驱动电路结构,采用一路脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)控制信号和一个驱动芯片产生不同电压幅值的栅极控制信号,分别控制SiC/Si HyS中的SiC-MOSFET和Si-IGBT。相比于传统采用2个独立驱动电路的SiC/Si HyS驱动结构,该驱动电路大幅度降低SiC/Si HyS栅极驱动电路的复杂度,降低SiC-MOSFET关断过程中Si-IGBT误导通的可能性,提升混合开关的工作可靠性。该文首先分析所设计驱动电路工作原理,给出驱动电压调节方法;其次,建立耦合电容端电压纹波和系统启动时电容端电压暂态数学模型,通过仿真和实验验证模型准确性;搭建2 kW的SiC/Si混合开关Buck电路,验证该文所提混合开关驱动电路可行性,从SiC/Si HyS功率器件关断损耗、驱动电路功率损耗、成本以及体积4个方面分析所提驱动结构的优势。 展开更多
关键词 宽禁带半导体器件 碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管 硅基绝缘栅极双极晶体管 混合开关 门极驱动电路 耦合电容
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压接型IGBT器件短路失效管壳爆炸特性及防护方法
13
作者 周扬 唐新灵 +5 位作者 王亮 张晓伟 代安琪 林仲康 金锐 魏晓光 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期2350-2361,I0023,共13页
压接型绝缘栅双极性晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)作为现有柔性直流输电设备的核心部件,在实际应用中,由于承受高电压、大电流的工作环境,容易发生短路过流失效,进而造成的结构爆炸现象。为研究这一爆炸现象的破坏效... 压接型绝缘栅双极性晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)作为现有柔性直流输电设备的核心部件,在实际应用中,由于承受高电压、大电流的工作环境,容易发生短路过流失效,进而造成的结构爆炸现象。为研究这一爆炸现象的破坏效应及其防护,该文结合多组模拟模块化多电平工况实验,得到IGBT器件短路过流失效爆炸后外壳结构的变形特征。结合电气能量特性的分析和实际爆炸失效形貌特点,建立该IGBT器件结构的数值仿真模型,初步确定实际爆炸过程中的等效TNT爆炸当量。在此基础上,从提高结构自身抗爆能力、增加能量外泄通道、替换结构材料等角度开展IGBT器件的结构优化设计,并进行相关试验验证。结果表明,将管壳的陶瓷材料替换为纤维增强复合材料可有效提高结构的防爆性能,降低器件的破坏程度。 展开更多
关键词 压接型绝缘栅双极性晶体管器件 短路失效 爆炸特性 防爆 仿真
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基于IGBT米勒平台的阈值电压结温估计法
14
作者 官伟 冬雷 《电气传动》 2024年第6期22-28,共7页
在绝缘栅型双极性晶体管(IGBT)的结温监测方法中,温敏参数法因具有响应速度快、成本低、易于在线检测的特点而受到广泛关注。已有研究表明,温敏参数中的阈值电压(VTH)具有良好的温度性质,但对其采用直接测量的方法易受电流振荡影响。为... 在绝缘栅型双极性晶体管(IGBT)的结温监测方法中,温敏参数法因具有响应速度快、成本低、易于在线检测的特点而受到广泛关注。已有研究表明,温敏参数中的阈值电压(VTH)具有良好的温度性质,但对其采用直接测量的方法易受电流振荡影响。为此,提出了一种在阻感负载下基于米勒平台的阈值电压间接计算法。首先描述阻感负载下IGBT的开关瞬态过程,论述VTH间接计算法的理论基础。然后通过开关过程中的米勒平台电压值间接计算VTH。最后通过实验证明了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 绝缘栅型双极性晶体管 结温 温敏参数 米勒平台 阈值电压
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一种三电平高压变频器IGBT驱动电路的实现 被引量：2
15
作者 梁中华 欧立生 +1 位作者 关新 成燕 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2002年第4期309-312,共4页
三电平高压变频器对绝缘门极双极性晶体管(IGBT)驱动电路有特殊的要求,比如:高低压侧的隔离问题、绝缘等级、动态驱动能力以及快速保护功能都有严格的要求.采用美国UNITRODE公司生产的UC3726/3727驱动IGBT芯片对,两芯片可组合使用,从而... 三电平高压变频器对绝缘门极双极性晶体管(IGBT)驱动电路有特殊的要求,比如:高低压侧的隔离问题、绝缘等级、动态驱动能力以及快速保护功能都有严格的要求.采用美国UNITRODE公司生产的UC3726/3727驱动IGBT芯片对,两芯片可组合使用,从而可以达到理想的驱动效果.测试结果表明了该方法的可行性. 展开更多
关键词 IGBT 驱动电路 三电平高压变频器 绝缘门极双极性晶体管 UC3726芯片 UC3727芯片
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基于有源箝位的IGBT过电压抑制技术 被引量：3
16
作者 雷明 程善美 +1 位作者 于孟春 申勇哲 《变频器世界》 2012年第4期71-73,共3页
在介绍绝缘门极双极性晶体管(IGBT)在关断过程中产生过电压原理基础上,分析了传统的过电压抑制方法存在的问题,给出了一种基于有源箝位的IGBT过电压抑制策略。所给出的有源箝位电路由瞬态电压抑制器(TVS)构成,位于IGBT的集电极与门极之... 在介绍绝缘门极双极性晶体管(IGBT)在关断过程中产生过电压原理基础上,分析了传统的过电压抑制方法存在的问题,给出了一种基于有源箝位的IGBT过电压抑制策略。所给出的有源箝位电路由瞬态电压抑制器(TVS)构成,位于IGBT的集电极与门极之间。基于Saber的仿真结果证实了该策略可将IGBT关断时的过电压箝位在瞬态电压抑制器的设定值,能有效地减小IGBT关断时产生的过电压。 展开更多
关键词 绝缘门极双极性晶体管 有源箝位 过电压抑制 瞬态电压抑制器
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抑制高压直流换相失败的串联电压换相变流器及控制方法 被引量：13
17
作者 侯灵犀 魏应冬 +2 位作者 张树卿 姜齐荣 韩英铎 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第22期6481-6490,共10页
为有效降低电网换相高压直流(line-commutated converterhighvoltagedirectcurrent,LCC-HVDC)输电系统换相失败的概率,提出串联电压换相变流器(seriesvoltage commutated converter,SVCC)方案。该方案以直接增加换流阀换相电压面积为目... 为有效降低电网换相高压直流(line-commutated converterhighvoltagedirectcurrent,LCC-HVDC)输电系统换相失败的概率,提出串联电压换相变流器(seriesvoltage commutated converter,SVCC)方案。该方案以直接增加换流阀换相电压面积为目标,将级联的全桥子模块变流链接入换流变压器与LCC换流阀交流端口之间,通过灵活控制串联电压对阀组辅助换相。基于全桥子模块的8种工作状态,设计变流链串联电压辅助换相策略及电容电压控制方法;以SVCC临界换相电压为依据,提出子模块电容容值及额定电压的优选方法。PSCAD/EMTDC仿真结果表明,SVCC拓扑能灵活切换子模块变流链的工作状态,所提出电容电压控制效果良好,与仿真结果吻合度高。相比其他方案,SVCC对交流系统电压暂降的电压补偿响应速度快,可显著提高LCC-HVDC防御换相失败的能力。此外,当交流系统故障超出SVCC抑制换相失败范围,SVCC所采取的紧急应对措施降低了变流链内开关器件的电流应力要求,提高了其工程实用性。 展开更多
关键词 电网换相高压直流输电 换相失败 全桥子模块 绝缘门极双极性晶体管 电压补偿
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适用于复杂电路分析的IGBT模型 被引量：48
18
作者 邓夷 赵争鸣 +2 位作者 袁立强 胡斯登 王雪松 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第9期1-7,共7页
推出一种适用于复杂电路仿真分析的绝缘栅双极性晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)模型。模型分阶段模拟IGBT的开关瞬态过程,并采用曲线拟合的方式实现对IGBT稳态特性的建模。模型具有计算速度快、参数提取容易、物理概... 推出一种适用于复杂电路仿真分析的绝缘栅双极性晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)模型。模型分阶段模拟IGBT的开关瞬态过程,并采用曲线拟合的方式实现对IGBT稳态特性的建模。模型具有计算速度快、参数提取容易、物理概念明确的特点。描述模型的等效原理、构成和参数提取过程,并在PSIM软件包下建立其等效电路。以FF300R12ME3型IGBT为例给出了模型参数,并将模型应用于IGBT的开关特性分析、缓冲吸收电路设计以及IGBT的并联运行分析。仿真和实验结果对比证明了该模型的有效性。 展开更多
关键词 绝缘栅双极性晶体管 模型 PSIM 开关特性 缓冲吸收电路 并联运行
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碳化硅功率器件技术综述与展望 被引量：108
19
作者 盛况 任娜 徐弘毅 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期1741-1752,共12页
碳化硅(silicon carbide,Si C)器件作为一种宽禁带半导体器件,具有耐高压、高温,导通电阻低等优点。近20年来,Si C器件是国内外学术界和企业界的一大研究热点,该文对近些年来不同Si C器件的发展进行分类梳理,介绍二极管、结型场效应晶... 碳化硅(silicon carbide,Si C)器件作为一种宽禁带半导体器件,具有耐高压、高温,导通电阻低等优点。近20年来,Si C器件是国内外学术界和企业界的一大研究热点,该文对近些年来不同Si C器件的发展进行分类梳理,介绍二极管、结型场效应晶体管、金氧半场效晶体管、绝缘栅双极型晶体管及门极可断晶闸管器件,并对比分析器件结构及参数性能,针对关键问题展开论述。最后,对SiC器件近年的发展进行总结和展望。 展开更多
关键词 碳化硅 功率器件 二极管 结型场效应晶体管 金氧半场效晶体管 绝缘栅双极型晶体管 门极可断晶闸管
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一种中电压大功率IGBT模块行为模型 被引量：17
20
作者 陈玉林 孙驰 +1 位作者 艾胜 胡亮灯 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期25-34,共10页
目前已有场终止型绝缘栅双极性晶体管(IGBT)行为模型以及仿真软件中的IGBT模型未专门针对中电压大功率IGBT模块搭建,不能准确模拟其区别于中小功率IGBT的行为特性。在已有行为模型基础上,提出引入IGBT基区存储电荷造成的等效电容及模块... 目前已有场终止型绝缘栅双极性晶体管(IGBT)行为模型以及仿真软件中的IGBT模型未专门针对中电压大功率IGBT模块搭建,不能准确模拟其区别于中小功率IGBT的行为特性。在已有行为模型基础上,提出引入IGBT基区存储电荷造成的等效电容及模块封装键合丝带来的寄生电感,考虑反并联PIN二极管行为模型,从而有针对性地实现了完整中电压大功率IGBT模块行为模型。同时提出了新的米勒电容函数拟合方法,量化分析行为模型完整开关过程中典型行为与模型参数的关系,通过较简便的方法实现了模型参数的提取。最后在Pspice环境下实现了一种3.3k V/1.5k A等级IGBT行为模型,并通过在Buck电路下仿真与实验波形对比证明了该行为模型的可行性和有效性。 展开更多
关键词 中电压大功率 绝缘栅双极性晶体管 行为模型 动态特性
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