高精度固态调制器绝缘栅双极晶体管驱动电路 被引量：1

1

作者 石秀倩 何大勇 +3 位作者 李飞 甘楠 牟雅洁 李京祎 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期120-128,共9页

加法器式固态调制器是一种使用绝缘栅双极晶体管(IGBT)控制储能电容放电来产生脉冲高压的装置,相比传输线型调制器,具有模块化、稳定性好、寿命长等优势。但IGBT的正常工作需要利用栅极驱动电路将控制信号进行放大才能实现,驱动电路的... 加法器式固态调制器是一种使用绝缘栅双极晶体管(IGBT)控制储能电容放电来产生脉冲高压的装置,相比传输线型调制器,具有模块化、稳定性好、寿命长等优势。但IGBT的正常工作需要利用栅极驱动电路将控制信号进行放大才能实现,驱动电路的性能直接影响IGBT的开关特性,最终影响脉冲电压质量,尤其是驱动电路的导通抖动指标,这是影响脉冲电压精度的关键因素之一。根据加法器式固态调制器中IGBT的工作特性,以提高脉冲电压精度为目标,对驱动电路进行研究。分析了开关抖动对输出电压精度的影响,介绍了设计原理,研制了驱动电路板,并利用放电模块对其工作性能进行了实验测试。测试结果表明,该款驱动电路的导通抖动为300 ps,相比1 ns的商用驱动电路抖动压缩至1/3,在1 kV充电电压下,放电模块在0.5Ω的负载上放电,形成上升时间为500 ns、导通抖动峰、峰值在5 ns以下的脉冲电压,当发生退饱和故障时,驱动电路能够在4μs时间内关断IGBT,该款驱动电路满足高精度固态调制器的工作要求。 展开更多

关键词 固态调制器 脉冲电压精度 绝缘栅双极晶体管 栅极驱动电路 导通抖动

在线阅读 下载PDF 职称材料

绝缘栅双极型晶体管(IGBT)驱动及保护电路的研究 被引量：12

2

作者 郝润科 杨一波 《上海理工大学学报》 CAS 北大核心 2004年第3期283-285,共3页

介绍了绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块的电气特性和对栅极驱动的要求,结合IGBT模块的电气特性对IGBT驱动电路和保护电路的设计进行了分析和讨论,并给出了一些典型电路以供大家参考.

关键词 绝缘栅双极型晶体管 驱动 保护

在线阅读 下载PDF 职称材料

逆阻型绝缘栅双极晶体管研究进展 被引量：2

3

作者 张广银 沈千行 +3 位作者 张须坤 田晓丽 卢烁今 朱阳军 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第10期721-729,共9页

逆阻型绝缘栅双极型晶体管(RB-IGBT)是一种新型的IGBT器件,它是将IGBT元胞结构与耐高压的二极管元胞结构集成到同一个芯片上。RB-IGBT相比于传统的IGBT串联一个二极管的模式,具有总通态压降低、成本低、总功耗低和电路结构简单等诸多优... 逆阻型绝缘栅双极型晶体管(RB-IGBT)是一种新型的IGBT器件,它是将IGBT元胞结构与耐高压的二极管元胞结构集成到同一个芯片上。RB-IGBT相比于传统的IGBT串联一个二极管的模式,具有总通态压降低、成本低、总功耗低和电路结构简单等诸多优点。自从被提出以来,RB-IGBT在结构设计和加工工艺方面不断得到改进,其性能不断提升,使得RB-IGBT拥有更为广阔的应用前景。综述了RB-IGBT的发展历程和双向耐压原理,重点阐述了不断改进的RB-IGBT结构和国际上采用的加工工艺。针对热预算、工艺难度和工艺成本等,分析了不同工艺技术的优缺点,重点探讨了工艺的实现方式。对RB-IGBT的发展趋势进行了分析和预测,认为混合隔离技术和漂移区的改进将是下一代RB-IGBT的发展方向。 展开更多

关键词 功率器件 逆阻型绝缘栅双极型晶体管(RB-IGBT) 反向阻断 隔离技术 终端 混合隔离

在线阅读 下载PDF 职称材料

STM32驱动的可触摸调控DBD高压逆变电源

4

作者 王兴权 余洁 +3 位作者 袁林森 刘玲丽 谭礼军 朱荣兴 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第3期177-188,共12页

针对介质阻挡放电(DBD)等离子体高压逆变电源的许多参数只能用机械按钮调节,且电源内部封闭容易出现负载不适配的问题,设计了一款STM32驱动的可触摸调控DBD高压逆变电源,其频率、占空比连续可调,以匹配不同类型的DBD负载。电源电路主要... 针对介质阻挡放电(DBD)等离子体高压逆变电源的许多参数只能用机械按钮调节,且电源内部封闭容易出现负载不适配的问题,设计了一款STM32驱动的可触摸调控DBD高压逆变电源,其频率、占空比连续可调,以匹配不同类型的DBD负载。电源电路主要包括IGBT半桥逆变主电路、IGBT驱动及隔离电路、过流保护电路和过温保护电路。采用STM32F103ZET6作为主控芯片产生两路脉宽调制信号,信号经过电压放大后输入6N137芯片及图腾柱电路进行光电信号的隔离及功率放大,再驱动2个IGBT开关管G4PH50UD工作。电源利用STM32芯片对电流和温度反馈电压进行采样,根据电压大小来判断是否关闭输出。最后,搭建一台可触摸调控DBD高压逆变电源样机,参数为频率5.5~25 kHz可调,占空比0~40%可调,过温和过流保护关断响应时间0.05~500 ms可调,对等离子体负载进行放电匹配验证了样机的适应性和通用性。 展开更多

关键词 STM32芯片 绝缘栅双极性晶体管驱动及隔离 可触摸调控 介质阻挡放电 高压逆变电源 等离子体负载

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种用于改善IGBT开关过冲的主动栅极控制技术 被引量：2

5

作者 谢海超 王学梅 《电源学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期280-291,共12页

绝缘栅双极型晶体管IGBT(insulated gate bipolar transistor)的广泛应用对其开关性能提出了很高的要求,传统的栅极驱动CGD(conventional gate drive)对IGBT开关过程中的电压和电流过冲调节效果有限,主要因其降低过冲总是以牺牲开关时... 绝缘栅双极型晶体管IGBT(insulated gate bipolar transistor)的广泛应用对其开关性能提出了很高的要求,传统的栅极驱动CGD(conventional gate drive)对IGBT开关过程中的电压和电流过冲调节效果有限,主要因其降低过冲总是以牺牲开关时间和开关损耗为代价。基于此,提出1种新的主动栅极驱动AGD(active gate drive)控制方法,用于抑制IGBT开关过程中产生的电流和电压过冲,其原理是在IGBT高di/dt和dv/dt阶段主动调节驱动电压,减小电流和电压的变化率,从而抑制电流和电压过冲。实验结果表明,相比传统驱动方法,所提方法可在基本不降低开关速度和不增加开关损耗的同时,显著降低IGBT开关过程中的电流和电压过冲。 展开更多

关键词 绝缘栅双极型晶体管 主动栅极驱动 电压和电流过冲

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种适用于充电机的IGBT高频驱动电路

6

作者 艾胜胜 李康乐 +3 位作者 王雷 田地 许克磊 常超 《半导体技术》 CAS 北大核心 2024年第9期844-850,共7页

随着国内地铁行业的快速发展,辅助系统充电机所用绝缘栅双极晶体管(IGBT)的开关频率已经可以达到上百千赫兹,一般的驱动器已经无法满足高频条件下对驱动信号的要求,IGBT高频驱动成为当前的研究焦点。基于MOS管开关速度快的特性以及比较... 随着国内地铁行业的快速发展,辅助系统充电机所用绝缘栅双极晶体管(IGBT)的开关频率已经可以达到上百千赫兹,一般的驱动器已经无法满足高频条件下对驱动信号的要求,IGBT高频驱动成为当前的研究焦点。基于MOS管开关速度快的特性以及比较器高精度、良好的稳定性、灵敏性、开关等特性,设计了一款IGBT高频驱动器。比较器把接收到的驱动信号转换为两路不同的驱动信号传输至PMOS管与NMOS管,从而实现IGBT高频驱动功能。搭建实验平台,经测试IGBT高频驱动开关频率可以实现100 kHz。和传统驱动电路对比,IGBT开关频率提高了50 kHz,实现了IGBT开关频率高频化。研究成果对大功率IGBT及SiC MOSFET驱动技术的应用具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 充电机 绝缘栅双极晶体管(IGBT) 高频 驱动器 欠压监测

在线阅读 下载PDF 职称材料

优化IGBT开关性能的自适应变电阻有源驱动电路研究

7

作者 周家民 黄连生 +3 位作者 陈晓娇 窦盛 何诗英 张秀青 《太阳能学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期132-138,共7页

针对IGBT开通过程中的电流及电压振荡提出一种新型自适应IGBT有源栅极驱动电路(NAAGD)。该电路结合互补IGBT的电压电流信息进行开通驱动电阻的投切控制,可实现开通过程电流及电压振荡的抑制,且可自适应电压电流等级的变化。与现有有源... 针对IGBT开通过程中的电流及电压振荡提出一种新型自适应IGBT有源栅极驱动电路(NAAGD)。该电路结合互补IGBT的电压电流信息进行开通驱动电阻的投切控制,可实现开通过程电流及电压振荡的抑制,且可自适应电压电流等级的变化。与现有有源驱动电路(AGD)方案相比,NAAGD的自适应响应具有更好的即时性;同时,相比传统驱动电路(CGD)增大驱动电阻抑制振荡的方法,可优化开通损耗。最后通过实验验证所提NAAGD的有效性。 展开更多

关键词 绝缘栅双极型晶体管 自适应 损耗 有源栅极驱动 振荡

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于dv/dt参数提取的变流器IGBT驱动自调节技术

8

作者 李文鹏 周宇豪 +3 位作者 史志富 董鑫媛 张存凯 张若冰 《铁道机车车辆》 北大核心 2024年第3期97-104,共8页

绝缘栅双极晶体管(IGBT)作为轨道交通变流器关键部件,对其驱动的调节可以显著改善dv/dt、开关损耗等影响变流器运行的重要参数。为此提出了一种基于dv/dt参数提取的变流器IGBT驱动自调节技术。首先基于IGBT驱动等效电路建立数学模型,分... 绝缘栅双极晶体管(IGBT)作为轨道交通变流器关键部件,对其驱动的调节可以显著改善dv/dt、开关损耗等影响变流器运行的重要参数。为此提出了一种基于dv/dt参数提取的变流器IGBT驱动自调节技术。首先基于IGBT驱动等效电路建立数学模型,分析了dv/dt、门极电阻、开关损耗三者之间的数学关系。其次以dv/dt参数的限制为主要优化目标,开关损耗的平衡为约束条件,提出一种基于Bang-Bang控制的自调节控制策略从而实现门极电阻主动切换,并在双脉冲测试中整定控制策略重要参数。最后通过有无自调节技术对比试验测试,验证了本技术的有效性。 展开更多

关键词 绝缘栅双极晶体管(IGBT) dv/dt 驱动自调节 BANG-BANG控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

面向器件状态辨识的时域反射信号方法研究

9

作者 成庶 游歆雨 +2 位作者 刘畅 袁炜钰 吕壮壮 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第6期2758-2768,共11页

为解决在进行电力电子器件故障状态辨识时因受原系统工作信号影响导致实时性、准确性和成本不理想的问题,提出一种基于扩展频谱时域反射法进行电力电子器件故障状态辨识的方法。由于电力电子器件在发生故障时其阻抗会发生变化,信号在遇... 为解决在进行电力电子器件故障状态辨识时因受原系统工作信号影响导致实时性、准确性和成本不理想的问题,提出一种基于扩展频谱时域反射法进行电力电子器件故障状态辨识的方法。由于电力电子器件在发生故障时其阻抗会发生变化,信号在遇到阻抗不匹配点时会发生反射,通过提取反射信号的特征可以对故障点的类型和位置进行分析。首先,根据反射信号传输特性构建基于扩展频谱时域反射法进行状态辨识的平台模型,并以IGBT为例,通过其阻抗特性和内部结构论证了利用该方法进行IGBT故障状态辨识的可行性。然后用Simulink搭建平台仿真模型,完成对器件的阻抗辨识,进而搭建硬件平台,包括高频信号的调制、发射电路和反射信号捕获电路,实现对反射特征的采集和预处理,对测试信号和反射信号进行相关运算,从相关波形中提取阻抗特征信息。平台实现了对电阻的阻抗值辨识,并对正常IGBT和短路IGBT进行测试,辨识出2种工况的IGBT在有触发信号和无触发信号状态时分别呈现出的阻抗特性。实验结果表明:相较于传统的基于侵入式信号的电力电子器件故障检测方法,该方法所采用的测试信号由于其高频的特性不会对原系统工作信号造成干扰,并且具有很强的抗干扰能力。研究结果可以为IGBT的健康状态评估和检修策略提供参考。 展开更多

关键词 绝缘栅双极性晶体管 扩展频谱时域反射法 相关运算分析 特征阻抗辨识 器件故障状态辨识

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于EXB841的IGBT驱动电路设计及优化 被引量：28

10

作者 丁祖军 郑建勇 +3 位作者 梅军 苏麟 柴继涛 吴恒荣 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2004年第6期37-40,共4页

介绍了绝缘栅双极型晶体管IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)器件驱动电路设计的一般要求,对EXB841芯片的工作过程作了深入的分析,研究了EXB841对IGBT的开通和关断以及过流保护的原理,指出了用EXB841直接驱动IGBT时存在的问题和不足... 介绍了绝缘栅双极型晶体管IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)器件驱动电路设计的一般要求,对EXB841芯片的工作过程作了深入的分析,研究了EXB841对IGBT的开通和关断以及过流保护的原理,指出了用EXB841直接驱动IGBT时存在的问题和不足,主要是过流保护的阀值太高、关断不可靠及在软关断时没有对外部输入信号进行封锁。同时,提出了针对这些不足在设计驱动电路时应当采取的几种有效方法。最后,运用EXB841及其他器件设计和优化了一个IGBT的驱动电路,该驱动电路通过电力电子仿真软件PSPICE(SimulationProgramwithICEmphasis)仿真和试验证明能够有效地对IGBT器件进行驱动和过电流保护。 展开更多

关键词 绝缘栅双极型晶体管 EXB841 驱动电路

在线阅读 下载PDF 职称材料

高压IGBT的驱动器应用研究 被引量：7

11

作者 陈建峰 陶生桂 康劲松 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期214-218,共5页

介绍了一种新一代高性能的高压IGBT的集成驱动器SCALE的工作原理、特性以及过流保护的特点 ,重点讨论了在实际应用中注意事项 。

关键词 逆变器 绝缘栅双极型晶体管 集成驱动器 短路保护 过流保护 IGBT SCALE 轻轨车辆

在线阅读 下载PDF 职称材料

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

12

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

辅助混合动力电动汽车技术研究(Ⅱ)——驱动电机控制系统及关键技术 被引量：3

13

作者 段建民 贺彦峰 +1 位作者 吴斌 冯能莲 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期311-314,342,共5页

针对辅助混合动力电动汽车的运行特点,完成了基于单片机80C196KC的电动汽车驱动控制系统的设计,介绍了系统设计中的关键技术与调试经验,在输入信号的处理与IGBT的驱动保护方面做了深入研究．实验结果表明,系统整体性能优良,实现了对驱... 针对辅助混合动力电动汽车的运行特点,完成了基于单片机80C196KC的电动汽车驱动控制系统的设计,介绍了系统设计中的关键技术与调试经验,在输入信号的处理与IGBT的驱动保护方面做了深入研究．实验结果表明,系统整体性能优良,实现了对驱动电机的安全可靠控制． 展开更多

关键词 电动汽车 驱动控制 绝缘栅双极型晶体管 脉冲宽度调制

在线阅读 下载PDF 职称材料

新型IGBT集成驱动模块2SD315A应用研究 被引量：12

14

作者 孙强 陶健 《现代电力》 2003年第3期79-83,共5页

针对目前中大功率IGBT的普遍应用 ,以及常用中功率IGBT集成驱动器EXB84 1、M 5 796 2等的驱动能力的限制 ,详细介绍了一种新型的适用于中大功率IGBT的集成驱动模块 2SD31 5A的工作原理、工作特性以及短路保护的特点 ,它能够驱动 4 0 0A/... 针对目前中大功率IGBT的普遍应用 ,以及常用中功率IGBT集成驱动器EXB84 1、M 5 796 2等的驱动能力的限制 ,详细介绍了一种新型的适用于中大功率IGBT的集成驱动模块 2SD31 5A的工作原理、工作特性以及短路保护的特点 ,它能够驱动 4 0 0A/1 70 0V及其以上等级的IGBT模块。讨论了实际应用中涉及的具体问题 ,结果表明 2SD31 5A具有很强的动态驱动能力和可靠的保护功能 。 展开更多

关键词 绝缘栅双极晶体管 IGBT 集成驱动模块 2SD315A 驱动电路

在线阅读 下载PDF 职称材料

IGBT驱动保护电路的设计与测试 被引量：9

15

作者 胡宇 吕征宇 《机电工程》 CAS 2008年第7期58-60,71,共4页

在分析了绝缘栅双极性晶体管(IGBT)动态开关特性和过流状态下的电气特性的基础上,对常规的IGBT推挽驱动电路进行了改进,得到了具有良好过流保护特性的IGBT驱动电路。实践应用证明该电路结构简单,使用可靠,易于操作,配合数字信号处理器(D... 在分析了绝缘栅双极性晶体管(IGBT)动态开关特性和过流状态下的电气特性的基础上,对常规的IGBT推挽驱动电路进行了改进,得到了具有良好过流保护特性的IGBT驱动电路。实践应用证明该电路结构简单,使用可靠,易于操作,配合数字信号处理器(DSP)等控制芯片能达到很好的驱动效果。 展开更多

关键词 绝缘栅双极性晶体管 开关特性 数字信号处理器 过流保护 场效应晶体管

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种三电平高压变频器IGBT驱动电路的实现 被引量：2

16

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

中频加热系统IGBT控制、驱动及保护电路设计 被引量：2

17

作者 谭克俊 栾秀珍 王维刚 《现代电子技术》 2002年第11期70-71,共2页

介绍了中频加热系统中 IGBT控制、驱动及保护电路的工作原理 ,详细论述了以集成锁相环 L M5 6 5为核心元件的 IGBT互补对称控制信号产生电路、高速光耦 HP310 1实现的 IGBT驱动与隔离电路以及用电流互感器和窗口电压比较器实现的

关键词 中频加热系统 IGBT 驱动电路 保护电路 绝缘栅双极型晶体管

在线阅读 下载PDF 职称材料

压接型IGBT内部栅极电压一致性影响因素及调控方法 被引量：2

18

作者 张冠柔 傅实 +4 位作者 彭程 李学宝 唐新灵 赵志斌 崔翔 《半导体技术》 CAS 北大核心 2021年第5期393-401,共9页

压接型绝缘栅双极晶体管(IGBT)的驱动印制电路板(PCB)寄生参数不一致会引起瞬态过程中内部IGBT芯片栅极电压不一致,芯片不能同时开通,造成芯片的瞬态不均流。结合压接型IGBT驱动PCB结构及运行工况,建立了包含驱动源、芯片模型、驱动PCB... 压接型绝缘栅双极晶体管(IGBT)的驱动印制电路板(PCB)寄生参数不一致会引起瞬态过程中内部IGBT芯片栅极电压不一致,芯片不能同时开通,造成芯片的瞬态不均流。结合压接型IGBT驱动PCB结构及运行工况,建立了包含驱动源、芯片模型、驱动PCB的一体化电路模型,分析了栅极内电阻、栅射极电容以及驱动电阻对驱动电压一致性的影响。在此基础上提出了驱动PCB电感匹配、并联芯片数匹配以及集中电阻补偿的驱动PCB的调控方法,以实现对栅极电压一致性的有效调控。研究表明驱动电阻是造成芯片栅极电压不一致的主要因素。利用上述调控方法可将芯片开通时间的不均衡度由79.2%分别降低至2.86%、7.1%和7.5%,实验验证了所提出的驱动PCB调控方法的有效性。 展开更多

关键词 压接型绝缘栅双极晶体管(IGBT) 并联均流 栅极电压一致性 驱动印制电路板(PCB) 布线原则 调控方法

在线阅读 下载PDF 职称材料

针对高功率模块的4500VAmantysPowerDriveTM驱动器进入中国市场

19

《中国铁路》 2013年第11期103-103,共1页

10月22日，Amantys宣布推出一款针对高功率模块的全新绝缘栅双极晶体管（IGBT）栅极驱动器，其工作电压为4500V，额定电流从400～1200A。4500V栅极驱动器可满足电力机车、风力发电机组、高压直流和工业驱动应用不断增长的高压IGBT市场... 10月22日，Amantys宣布推出一款针对高功率模块的全新绝缘栅双极晶体管（IGBT）栅极驱动器，其工作电压为4500V，额定电流从400～1200A。4500V栅极驱动器可满足电力机车、风力发电机组、高压直流和工业驱动应用不断增长的高压IGBT市场需求。 展开更多

关键词 栅极驱动器 功率模块 中国市场 绝缘栅双极晶体管 风力发电机组 高压直流 工作电压 额定电流

在线阅读 下载PDF 职称材料

压接型IGBT器件短路失效管壳爆炸特性及防护方法 被引量：1

20

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

在线阅读 下载PDF 职称材料