金属氧化物半导体控制晶闸管的di/dt优化 被引量：2

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作者 胡飞 宋李梅 韩郑生 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期274-279,320,共7页

金属氧化物半导体控制晶闸管（MCT）相比于绝缘栅双极型晶体管（IGBT）具有高电流密度、低导通压降和快速开启等优势,在高压脉冲功率领域具有广阔的应用前景。作为脉冲功率开关,MCT开启过程对输出脉冲信号质量有很大影响。采用理论分析... 金属氧化物半导体控制晶闸管（MCT）相比于绝缘栅双极型晶体管（IGBT）具有高电流密度、低导通压降和快速开启等优势,在高压脉冲功率领域具有广阔的应用前景。作为脉冲功率开关,MCT开启过程对输出脉冲信号质量有很大影响。采用理论分析并结合仿真优化重点研究了MCT开启瞬态特性。通过对MCT开启过程进行详细地理论分析推导,给出了MCT开启过程中阳极电流和上升时间的表达式。结合Sentaurus TCAD仿真优化,将MCT开启过程中电流上升速率（di/dt）由40 kA/s提升至80 kA/s,极大地改善了器件开启瞬态特性。最后,总结提出了提高器件开启瞬间di/dt的设计途径。 展开更多

关键词 MOS控制晶闸管(MCT) 电流上升速率(di/dt) 脉冲功率开关 开启瞬态 上升时间

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一种具有高电流能力的雪崩触发栅控晶闸管

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作者 孙新淇 杨禹霄 +4 位作者 邓时雨 陈资文 刘超 孙瑞泽 陈万军 《太赫兹科学与电子信息学报》 2025年第4期346-352,共7页

提出一种新的利用雪崩触发的MOS控制晶闸管(AT-MCT),在电容脉冲放电中实现了高电流峰值、高电流上升能力(di/dt)及非工作状态的非激活保护功能。器件结构包含P-body中的高掺杂雪崩层(N-AL)以及阴极区域和MOS结构分离的N+。当施加栅极电... 提出一种新的利用雪崩触发的MOS控制晶闸管(AT-MCT),在电容脉冲放电中实现了高电流峰值、高电流上升能力(di/dt)及非工作状态的非激活保护功能。器件结构包含P-body中的高掺杂雪崩层(N-AL)以及阴极区域和MOS结构分离的N+。当施加栅极电压时,MOS产生的沟道将N-drift电势转移至N-AL中,高掺杂N-AL中由于电场尖峰而发生雪崩,产生的电子-空穴对作为晶闸管的基极电流使AT-MCT快速建立自反馈机制;同时,由于雪崩建立的正反馈过程大大改善了瞬态载流子二维传输效应,增加了瞬态开启过程中元胞的有效导通区域,从而实现更加高效的能量转化。AT-MCT相比于阴极短路的MCT(CS-MCT),电流峰值提高了40%,di/dt能力提升了31%。此外,通过对N-AL掺杂浓度的设计,可实现在非工作状态下的非激活保护功能,提升脉冲功率系统的可靠性。 展开更多

关键词 雪崩 电流峰值 高电流上升能力(di/dt) 瞬态载流子二维传输效应 非激活保护

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基于电流变化率的短路检测保护方法 被引量：7

3

作者 冯如鹤 冯密罗 孔金生 《煤矿机械》 北大核心 2008年第5期171-173,共3页

介绍了基于电流变化率的短路检测保护方法,该方法采用单片机检测这一变化率,实现了短路检测和保护,解决了短路故障电流波形变化与其他故障电流波形变化的区分问题以及干扰电流波形突变与短路电流波形突变的识别问题,通过开发的新型煤电... 介绍了基于电流变化率的短路检测保护方法,该方法采用单片机检测这一变化率,实现了短路检测和保护,解决了短路故障电流波形变化与其他故障电流波形变化的区分问题以及干扰电流波形突变与短路电流波形突变的识别问题,通过开发的新型煤电钻综合保护装置,验证了该方法的有效性和准确性。 展开更多

关键词 电流变化率 单片机 短路检测保护 煤电钻

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电流变化率和电流增量保护滤波算法研究 被引量：3

4

作者 宋奇吼 李学武 《城市轨道交通研究》 北大核心 2014年第2期111-115,共5页

分析了几种常用滤波算法对DDL(电流变化率和电流增量)保护的适用性,提出了滤波算法应用的新思路:用中值滤波后的电流波形作为保护启动判据;用小波滤波后的电流波形作为保护出口判据,兼顾接触网短路故障时保护装置动作的快速性和可靠性,... 分析了几种常用滤波算法对DDL(电流变化率和电流增量)保护的适用性,提出了滤波算法应用的新思路:用中值滤波后的电流波形作为保护启动判据;用小波滤波后的电流波形作为保护出口判据,兼顾接触网短路故障时保护装置动作的快速性和可靠性,解决当前DDL保护存在的问题。通过建立地铁直流供电系统DDL保护装置滤波算法的数学模型,在MATLAB环境中仿真,通过系统样机模拟试验等手段验证了保护配置的正确性与合理性。 展开更多

关键词 直流供电 继电保护 电流变化率和电流增量 滤波算法

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地铁牵引供电系统直流馈线保护 被引量：16

5

作者 王宏 《电气化铁道》 2002年第4期41-44,共4页

本文介绍了牵引供电系统中所采用的几种直流馈线保护方法﹐详细分析了过流保护﹑电流变化率di/dt保护和电流增量保护的基本保护原理﹐举例说明了如何通过对电流增量I和电流上升持续时间t的测量来区分故障情况和正常运行情况﹐并给出了... 本文介绍了牵引供电系统中所采用的几种直流馈线保护方法﹐详细分析了过流保护﹑电流变化率di/dt保护和电流增量保护的基本保护原理﹐举例说明了如何通过对电流增量I和电流上升持续时间t的测量来区分故障情况和正常运行情况﹐并给出了典型牵引供电系统中各保护定值的设定原则。 展开更多

关键词 地铁 牵引供电系统 直流馈线保护 大电流脱扣保护 过流保护 电流增量保护 地下铁道 电流变化率保护

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基于故障电流变化率的本安短路保护电路设计 被引量：9

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作者 康骞 许春雨 +1 位作者 田慕琴 宋建成 《煤炭工程》 北大核心 2022年第3期22-25,共4页

针对目前矿用本安电源存在的保护反应速度慢、输出功率小,无法满足井下用电需求、制约井下集成化和智能化生产的问题,设计了一种基于故障电流变化率的本安短路保护电路。本文将本安电源等效为电势电容电路并进行短路故障特性分析,发现... 针对目前矿用本安电源存在的保护反应速度慢、输出功率小,无法满足井下用电需求、制约井下集成化和智能化生产的问题,设计了一种基于故障电流变化率的本安短路保护电路。本文将本安电源等效为电势电容电路并进行短路故障特性分析,发现短路后故障电流迅速上升并发生突变;设计了基于故障电流变化率的本安短路保护电路,能够快速准确检测本安电源短路故障;本质安全性能测试结果表明:在发生短路故障后瞬态输出能量为80.667μJ,自恢复和软启动性能稳定,满足设计要求。 展开更多

关键词 电势电容 故障电流变化率 本安短路保护 本质安全

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基于故障电流变化率的大功率本安电源设计 被引量：1

7

作者 康骞 许春雨 +1 位作者 田慕琴 宋建成 《工矿自动化》 北大核心 2021年第2期6-12,共7页

针对现有本安电源存在的输出功率小、保护效果差、动态响应速度慢等问题,设计了一种基于故障电流变化率的大功率本安电源。将本安电源等效为电势电容(EC)电路,分析了EC电路短路故障特性:短路初始阶段火花放电电流迅速上升,电流变化率会... 针对现有本安电源存在的输出功率小、保护效果差、动态响应速度慢等问题,设计了一种基于故障电流变化率的大功率本安电源。将本安电源等效为电势电容(EC)电路,分析了EC电路短路故障特性:短路初始阶段火花放电电流迅速上升,电流变化率会发生突变。通过检测短路故障后电路中故障电流变化率的值,可以提前预知故障状态,在故障电流达到传统电流保护方法所设置的保护阈值之前便触发保护功能,并在短路故障的初始阶段切断输出回路,提高本安电源的输出功率。大功率本安电源包括开关电源和本安保护电路2个部分:开关电源采用反激变换结构,其控制电路以UC3842为核心,反馈电路以光耦与三端稳压器TL431为核心;本安保护电路基于故障电流变化率来限制火花放电的能量,主要包括故障检测电路、比较电路、自恢复电路、软启动电路、驱动电路。本安电源样机性能测试结果表明,交流输入电压在90~265 V波动时,本安电源功率因数不小于0.96,输出直流电压纹波在20 mV以内,电源效率在85%以上。短路实验结果表明,本安电源在发生短路故障后的瞬态输出能量为65μJ,满足设计要求。 展开更多

关键词 大功率本安电源 故障电流变化率 电势电容 开关电源 本安保护电路 反激变换 EC电路

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6.5 kV SiC光控晶闸管的研制

8

作者 杨燎 陈宏 +2 位作者 郑昌伟 白云 杨成樾 《半导体技术》 CAS 北大核心 2021年第11期861-865,共5页

基于Sentaurus TCAD软件,研制了一款6.5 kV SiC光控晶闸管。通过优化雪崩击穿模型,对多层外延材料的规格及渐变终端技术进行研究,有效抑制了芯片表面峰值电场,实现了6.5 kV的耐压设计;此外结合实际应用需求,对器件的开通特性进行了仿真... 基于Sentaurus TCAD软件,研制了一款6.5 kV SiC光控晶闸管。通过优化雪崩击穿模型,对多层外延材料的规格及渐变终端技术进行研究,有效抑制了芯片表面峰值电场,实现了6.5 kV的耐压设计;此外结合实际应用需求,对器件的开通特性进行了仿真模拟。在4英寸(1英寸=2.54 cm)SiC工艺平台制备了6.5 kV SiC光控晶闸管,并对器件性能进行了测试。测试结果显示,芯片击穿电压超过6.5 kV,在4 kV电源电压以及365 nm波长紫外光触发的条件下,器件导通延迟约为200 ns,脉冲峰值电流约为2.1 kA,最大导通电流变化率(di/dt)达到6.3 kA/μs,测试结果与仿真模拟结果基本一致。 展开更多

关键词 碳化硅(SiC) 光控晶闸管(LTT) 脉冲开关 击穿电压 电流变化率(di/dt)

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一种具有多重保护功能的新型IGBT驱动器 被引量：2

9

作者 谢舜蒙 杨光 +3 位作者 马伯乐 欧阳柳 魏海山 忻力 《机车电传动》 北大核心 2015年第2期26-30,36,共6页

分析了IGBT的开关过程,针对IGBT的开关特点设计了具有多重保护功能的新型IGBT驱动器,并进行了对比试验研究以及模组级短路试验研究。试验结果表明,该驱动器具有更好的驱动特性和保护性能,桥臂直通短路保护速度提高了5倍,短路功耗下降了... 分析了IGBT的开关过程,针对IGBT的开关特点设计了具有多重保护功能的新型IGBT驱动器,并进行了对比试验研究以及模组级短路试验研究。试验结果表明,该驱动器具有更好的驱动特性和保护性能,桥臂直通短路保护速度提高了5倍,短路功耗下降了71%。 展开更多

关键词 IGBT驱动器 过流保护 短路保护 di/dt保护 软关断

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电流上升率和电流增量保护的定量测量 被引量：1

10

作者 张目然 《都市快轨交通》 2007年第3期46-48,共3页

介绍广州地铁2号线直流牵引系统DPU96保护控制单元的基本保护功能,阐述电流上升率保护和电流增量保护的基本原理;针对目前DPU96校验采用定性测量方法的不足,提出一种模拟现场条件定量测量的方法,对提高校验精确度具有一定价值。

关键词 电流上升率保护 电流增量保护 定量测量

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适用于船舶直流区域配电网的保护方法研究 被引量：6

11

作者 张平 《船舶》 2021年第5期55-64,共10页

直流区域配电网是交直流混联型电力系统的重要中间网络,对全船电能的分配优化和提高船舶生命力具有重要意义。该文对典型的船舶直流区域配电网的拓扑结构进行分析,并根据其运行特点,研究了各类常用的直流线路保护方法的适用性,得出各类... 直流区域配电网是交直流混联型电力系统的重要中间网络,对全船电能的分配优化和提高船舶生命力具有重要意义。该文对典型的船舶直流区域配电网的拓扑结构进行分析,并根据其运行特点,研究了各类常用的直流线路保护方法的适用性,得出各类保护的优缺点,获得电流差动保护、电流变化率与电流变化量相结合的电流突变量保护对船舶直流区域配电网有着较好适应性的结论,为船舶直流区域配电网的保护方案的研究奠定理论基础。 展开更多

关键词 船舶直流区域配电网 电流差动保护 电流变化率 电流变化量

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微波炉加电启动瞬间高压二极管失效的机理分析

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作者 许铁华 杨奇 《电子质量》 2013年第9期25-27,共3页

笔者以实际工作经验为基础结合专业技术理论知识,阐述了微波炉用高压二极管加电启动瞬间高失效的机理,可作为微波炉和高压二极管设计的重要参考。

关键词 高压二极管 击穿 失效模式 电流变化率di/dt USURGE浪涌脉冲电压 浪涌能量

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