优化IGBT并联开关特性的差压异步驱动技术

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作者 黄先进 潘嘉琪 +2 位作者 贾静雯 白洪超 禹金标 《电工技术学报》 北大核心 2025年第14期4547-4557,共11页

动态均流是限制多IGBT模块并联应用的关键问题。开通电流时刻,电流上升率和电流峰值等过程变量形式影响多支路IGBT开关过程的一致性。基于并联支路IGBT驱动控制回路的固有参数差异,该文提出并联IGBT差压异步驱动技术,通过调节驱动脉冲... 动态均流是限制多IGBT模块并联应用的关键问题。开通电流时刻,电流上升率和电流峰值等过程变量形式影响多支路IGBT开关过程的一致性。基于并联支路IGBT驱动控制回路的固有参数差异,该文提出并联IGBT差压异步驱动技术,通过调节驱动脉冲异步间隙和改变驱动电压幅值与持续时间,协调控制不同支路的IGBT门极脉冲,驱动各支路IGBT开关过程电流一致。研究开关过程中驱动信号异步间隙、驱动差压与电压调整时间对动态电流斜率不均衡度的影响,分析控制参数耦合关系,优化参数设定方法。基于实际IGBT模块参数,建立器件工作特性数学模型,进行IGBT并联开关仿真分析,开展应用该方法的驱动实际工况测试,结果表明,所选优化设计参数可以明显改善IGBT模块并联开关动态均流特性,验证了差压异步驱动控制优化参数设计方法的可行性。 展开更多

关键词 igbt并联 均流特性 驱动差压 异步间隙

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基于EconoDUAL封装的分布式IGBT功率模块设计

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作者 唐清洁 陈小凤 +4 位作者 刘健 娄煜东 潘蓝勇 付宝平 姚玲暖 《半导体技术》 北大核心 2025年第11期1160-1166,共7页

传统功率模块内部芯片采用集总式布局,限制了开关速度,增大了开关损耗,影响功率密度的提高。以EconoDUAL封装模块为设计对象,采用分布式布局,将大功率芯片等效为多个小功率芯片,且每个芯片有独立的驱动回路,以此开发了1200V/600AIGBT功... 传统功率模块内部芯片采用集总式布局,限制了开关速度,增大了开关损耗,影响功率密度的提高。以EconoDUAL封装模块为设计对象,采用分布式布局,将大功率芯片等效为多个小功率芯片,且每个芯片有独立的驱动回路,以此开发了1200V/600AIGBT功率模块。阐述了分布式的原理,并通过ANSYS Q3D计算杂散电感,与集总式模块相比减小了约60%。双脉冲测试结果表明,与集总式模块相比,分布式模块的开通损耗降低了65.98%,且随着电流增大,分布式模块开通损耗的优势愈发显著。采用COMSOL进行热-流耦合的有限元仿真,结果表明在相同电流下,分布式模块中芯片最高结温比集总式模块低20℃以上,且在最高结温150℃下,分布式模块的芯片功率密度可达77.01W/cm^(2),比集总式模块高7419%,体现了其高功率密度的特性。 展开更多

关键词 igbt功率模块 多芯片并联 双脉冲测试 杂散电感 热阻校准 热流耦合

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并联IGBT占空比的温度特性建模与分析 被引量：4

3

作者 黄海宏 彭岚 王海欣 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第14期4422-4431,共10页

并联IGBT是解决托卡马克(Tokamak)装置中等离子体垂直位移快速控制电源容量逐渐增大问题的有效途径。而并联IGBT之间的结温平衡是并联系统安全稳定运行的关键因素之一。因此,研究结温对并联IGBT功率损耗差异的影响对提高并联系统的稳定... 并联IGBT是解决托卡马克(Tokamak)装置中等离子体垂直位移快速控制电源容量逐渐增大问题的有效途径。而并联IGBT之间的结温平衡是并联系统安全稳定运行的关键因素之一。因此,研究结温对并联IGBT功率损耗差异的影响对提高并联系统的稳定性至关重要。然而现有的研究成果主要集中在单个器件损耗模型或者是并联IGBT的最佳工作频率范围而未涉及对并联IGBT最佳工作占空比范围的讨论。研究发现,当IGBT工作在正温度系数区间时,结温差异造成的通态损耗差异与开关损耗差异呈不同的温度特性。因此,提出零温度-占空比的概念来估计并联IGBT之间结温失配趋势。该文建立零温度-占空比模型,并以此来分析电路设计参数、IGBT器件参数以及结温差异对并联IGBT最佳工作占空比范围的影响。实验结果表明,通过零温度-占空比模型可以对并联IGBT的可靠性、电路设计参数以及器件选型提供可行的参考。 展开更多

关键词 并联igbt 开关损耗 导通损耗 温度特性 零温度-占空比

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IGBT并联应用均流控制技术综述 被引量：6

4

作者 穆峰 刘宜鑫 +2 位作者 李鑫 孙湖 黄先进 《电源学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期119-132,共14页

绝缘栅双极型晶体管IGBT(insulated-gate bipolar transistor)在现代电力电子技术中应用广泛,在某些单个器件性能达不到设计要求的工作场合,IGBT的并联使用成为一种经济可行的方法。多模块IGBT并联应用可以简化电路结构,增大变流器输出... 绝缘栅双极型晶体管IGBT(insulated-gate bipolar transistor)在现代电力电子技术中应用广泛,在某些单个器件性能达不到设计要求的工作场合,IGBT的并联使用成为一种经济可行的方法。多模块IGBT并联应用可以简化电路结构,增大变流器输出功率,提高装置功率密度。IGBT并联应用过程中,器件本体的动、静态特性及结温的差异,驱动电路结构及功率回路不对称性,伴随IGBT长期使用出现的老化或失效等问题,都会引起并联IGBT支路电流的不均衡,影响系统的可靠性和稳定性。对国内外IGBT并联应用所关注的研究热点进行了调研分析,总结了IGBT并联动、静态电流不均衡产生的原理及影响,分析了电流均衡控制原理的差异。从功率回路均流控制和驱动回路均流控制两个方面,对IGBT并联应用均流控制的工作特性进行了分析总结和技术对比,并对IGBT并联均流技术的发展方向进行了展望。 展开更多

关键词 igbt 并联 均流控制 电流不平衡

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IGBT器件关断能力提升的参数筛选方法研究

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作者 范迦羽 李恬晨 +2 位作者 和峰 李学宝 崔翔 《华北电力大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第6期58-66,共9页

绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)器件内部通过并联大量芯片保证其关断能力,当并联芯片的参数分散性较大时,器件的关断能力会不可避免的退化。因而,研究IGBT器件关断能力提升的参数筛选方法非常重要。为此,... 绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)器件内部通过并联大量芯片保证其关断能力,当并联芯片的参数分散性较大时,器件的关断能力会不可避免的退化。因而,研究IGBT器件关断能力提升的参数筛选方法非常重要。为此,本文首先分析了并联两IGBT芯片关断失效的特征及关键的影响因素,并首次给出了并联IGBT芯片动态闩锁失效的电压电流波形。波形表明,关断重分配的电流不均令并联芯片在关断时承受不同应力,从而导致IGBT器件的关断能力退化。此外,上述过程受芯片阈值电压,转移特性曲线等诸多参数影响,因此需要通过多参数筛选以提升器件的关断能力。所以,本文总结了300组芯片并联关断的实验结果,研究了并联芯片参数差异与关断均流的关系,并提出并联芯片的关断均流的参数筛选方法,从而提升器件的关断能力。实验结果表明,通过筛选栅极阈值电压、转移特性曲线以及等效跨导可以有效保证芯片在1.8倍额定电流下的关断电流差峰值小于10%,验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 并联igbt芯片 关断失效特征 动态闩锁失效 关断电流重分配 参数筛选方法

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大功率IGBT并联运行时均流问题研究 被引量：25

6

作者 查申森 郑建勇 +2 位作者 苏麟 吴恒荣 陈军 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2005年第7期32-34,共3页

绝缘栅双极晶体管(IGBT)的并联运行能够承受更高的负载电流,但同时也带来了动、静态的均流问题。从理论上分析认为导致动、静态不均流的主要因素是器件的饱和导通压降Uce(sat)不同引起的。提出了IGBT并联均流的措施,指出了构建IGBT并联... 绝缘栅双极晶体管(IGBT)的并联运行能够承受更高的负载电流,但同时也带来了动、静态的均流问题。从理论上分析认为导致动、静态不均流的主要因素是器件的饱和导通压降Uce(sat)不同引起的。提出了IGBT并联均流的措施,指出了构建IGBT并联电路的要点,以及应用栅极电阻补偿法进行均流,仿真分析验证了提出的方法措施可行。 展开更多

关键词 绝缘栅双极晶体管 并联 均流

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应用于大容量变换器的IGBT并联技术 被引量：31

7

作者 王雪松 赵争鸣 +1 位作者 袁立强 鲁挺 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第10期155-162,共8页

为了大电流应用和节约成本,在大容量变换器中往往会并联使用开关器件。针对IGBT并联应用的静态均流、动态均流问题进行了理论分析和实验研究。同时,重点分析了热不平衡对器件并联应用的影响,进行了相关实验,本文提出了一种基于调节门极... 为了大电流应用和节约成本,在大容量变换器中往往会并联使用开关器件。针对IGBT并联应用的静态均流、动态均流问题进行了理论分析和实验研究。同时,重点分析了热不平衡对器件并联应用的影响,进行了相关实验,本文提出了一种基于调节门极电压和门极电阻实现均流控制的门极驱动主动控制电路。基于对两只IGBT并联的研究,最终实现了四只IGBT并联应用,总输出电流超过2kA,并将研究结果有效地应用到一台实际的315kW、380V变频器样机中。 展开更多

关键词 igbt并联 静态均流 动态均流 大容量 变换器 热不平衡

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基于电路拓扑的IGBT并联均流方法 被引量：23

8

作者 张成 孙驰 +1 位作者 马伟明 艾胜 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期505-512,共8页

随着市场对大功率电力电子变流器需求的与日俱增,绝缘栅双极晶体管(insulated gate bipolar tran-sistors,IGBT)的并联技术已成为大功率设计应用的解决方案之一。针对现有的一些解决IGBT并联均流措施存在的问题,在详细分析外加电感对动... 随着市场对大功率电力电子变流器需求的与日俱增,绝缘栅双极晶体管(insulated gate bipolar tran-sistors,IGBT)的并联技术已成为大功率设计应用的解决方案之一。针对现有的一些解决IGBT并联均流措施存在的问题,在详细分析外加电感对动静态均流影响的基础上,提出了一种基于电路拓扑的两电平电路中的IGBT并联均流方法,该方法需要添加1个额外的直流侧二极管和2个μH级的电感,降低了开关的开通损耗,不需要设置死区,且短路保护实现容易。同时,针对该方法带来的IGBT关断过电压第2尖峰抬高的问题,提出了一种改进的电路拓扑结构,利用额外的电容-二极管-电容(CDC)网络来解决IGBT关断过电压的第2尖峰抬高的问题。试验结果表明了该种方法的正确性、有效性和可行性,为大功率电力电子变流器的扩容提供了较理想的选择方案。 展开更多

关键词 绝缘栅双极晶体管(igbt) 并联均流 动态均流 静态均流 电路拓扑 试验验证

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适用于复杂电路分析的IGBT模型 被引量：48

9

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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大功率IGBT模块及驱动电路综述 被引量：48

10

作者 杨媛 文阳 李国玉 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期3207-3220,共14页

绝缘栅双极晶体管（IGBT）作为电力电子设备中的核心器件,其应用场合越来越广泛,例如机车牵引,高压直流输电。这不仅对IGBT模块的性能提出了更严苛的挑战,同时也对IGBT的驱动保护电路提出了更高的要求。首先介绍了高压IGBT模块最新技术... 绝缘栅双极晶体管（IGBT）作为电力电子设备中的核心器件,其应用场合越来越广泛,例如机车牵引,高压直流输电。这不仅对IGBT模块的性能提出了更严苛的挑战,同时也对IGBT的驱动保护电路提出了更高的要求。首先介绍了高压IGBT模块最新技术成果和发展趋势。其次,根据控制方式,对现阶段IGBT驱动电路以及串并联技术进行了总结分类。详细分析了各类驱动电路的工作原理和优缺点,给出了相应驱动电路的典型开关波形图。最后,对IGBT驱动电路未来的发展方向进行了展望。 展开更多

关键词 大功率igbt模块 igbt驱动电路 igbt串联 igbt并联 SIC器件

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IGBT动态串并联驱动信号补偿的研究 被引量：18

11

作者 张先飞 郑建勇 +3 位作者 胡敏强 梅军 刘顺炮 江悦 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期187-191,共5页

为解决多个IGBT的串并联问题以实现单管IGBT在高电压、大电流场合的应用,在研究了各种IGBT串并联的直接主动控制和间接被动控制方法后分析了IGBT串并联发生动态不均压均流的原因,明确了驱动信号的同时工作是可靠地实现控制方法的关键。... 为解决多个IGBT的串并联问题以实现单管IGBT在高电压、大电流场合的应用,在研究了各种IGBT串并联的直接主动控制和间接被动控制方法后分析了IGBT串并联发生动态不均压均流的原因,明确了驱动信号的同时工作是可靠地实现控制方法的关键。结合工程实际的应用,采用一个高频脉冲变压器KCB-02A1来补偿IG-BT门极驱动信号,由电路基本理论推导出该脉冲变压器的参数选取原则;然后运用计算机辅助设计软件PSPICE仿真验证了该方法在IGBT串联动态均压中的有效性;最后通过搭建实验电路验证了该方法能实现并联动态均流的驱动信号补偿,从而能整体实现IGBT串并联的动态实用性,给工程实用中的IGBT动态串并联运行提供了一种可行的方法。 展开更多

关键词 igbt 动态 串并联 驱动信号 补偿 脉冲变压器

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基于结温均衡的并联变流器分流控制策略

12

作者 杨金东 刘红文 +2 位作者 党军朋 陈桦 荣飞 《智慧电力》 北大核心 2025年第8期95-104,共10页

功率器件作为并联变流器的核心部件,其结温不均衡会影响系统可靠性。为此,提出一种基于结温均衡的并联变流器分流控制策略。首先,构建了以各变流器输出电流值为自变量、以器件结温差与系统损耗之和最小为目标的多目标优化函数。其次,利... 功率器件作为并联变流器的核心部件,其结温不均衡会影响系统可靠性。为此,提出一种基于结温均衡的并联变流器分流控制策略。首先,构建了以各变流器输出电流值为自变量、以器件结温差与系统损耗之和最小为目标的多目标优化函数。其次,利用智能算法对该函数进行求解,获得各变流器的最优电流分配方案。最后,通过动态调整各变流器的输出电流,实现器件结温的主动均衡控制。仿真结果表明,所提控制策略不仅能有效降低器件间的结温差,而且在工况动态变化时仍保持稳定的控制效果。 展开更多

关键词 并联变流器 igbt结温 功率器件损耗 结温均衡 粒子群优化算法

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内部压力不均对压接式IGBT器件电热特性的影响分析 被引量：14

13

作者 周静 康升扬 +2 位作者 李辉 姚然 李金元 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第16期3408-3415,共8页

大规模多芯内部并联的压接式IGBT(PPI)器件是柔性直流输电装备的关键部件,针对器件设计和工艺等因素可能导致并联芯片内部压力不均、压接式封装结构难以直接提取内部压力不均状况及其影响的问题,提出一种基于单芯压接式器件并联,模拟研... 大规模多芯内部并联的压接式IGBT(PPI)器件是柔性直流输电装备的关键部件,针对器件设计和工艺等因素可能导致并联芯片内部压力不均、压接式封装结构难以直接提取内部压力不均状况及其影响的问题,提出一种基于单芯压接式器件并联,模拟研究多芯器件内部压力不均影响的方法。首先,基于压力对单芯器件的影响规律,建立两个独立PPI器件并联的有限元模型,模拟分析不同压力对多芯并联器件电热特性的影响。然后,建立两个单芯PPI器件并联运行的模拟实验平台,验证并联仿真模型的有效性。最后,将并联模型拓展至3300V/1500A实际PPI模块的特性仿真,分析了多芯并联模组内部压力不均对电热特性的影响规律。结果表明,内部压力不均影响多芯并联器件内部的电、热特性分布,其中压力对热阻的影响是器件温度分布的决定性因素,而且随着压力不均程度的增加,芯片间的电热特性差异更明显。压力不均导致的温度差异随着老化程度的增加而增加,并将进一步加速芯片老化,严重影响器件的可靠性。 展开更多

关键词 压接式igbt 压力不均 电热分布 并联芯片 模拟

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多芯片并联IGBT模块老化特征参量甄选研究 被引量：21

14

作者 丁雪妮 陈民铀 +2 位作者 赖伟 罗丹 魏云海 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第13期3304-3316,3340,共14页

多芯片并联的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)是大容量电力电子装备的核心器件,其运行可靠性受到业界的广泛关注。甄选能表征多芯片并联IGBT模块老化状态的特征参量对系统主动运维和可靠性提升十分重要。该文以英飞凌1.7kV多芯片并联封装IGBT... 多芯片并联的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)是大容量电力电子装备的核心器件,其运行可靠性受到业界的广泛关注。甄选能表征多芯片并联IGBT模块老化状态的特征参量对系统主动运维和可靠性提升十分重要。该文以英飞凌1.7kV多芯片并联封装IGBT模块为研究对象,对比分析芯片焊料层老化和键合线脱落对电-热-磁特性影响规律,提出磁感应强度作为多芯片并联IGBT模块疲劳失效状态监测的特征量。首先,建立多芯片并联IGBT模块稳态导通等效电路,定性分析模块退化与磁感应强度的耦合关系;其次,基于模块的三维电-热-磁有限元模型研究多芯片并联IGBT模块电、热、磁参量在老化失效中的变化规律和灵敏性。结果表明,磁感应强度在两种失效模式中灵敏性均最高,并不受环境温度变化的影响,而且在测量中可以避免与模块电路的直接接触,对模块的正常运行影响较小,因此适合作为多芯片并联功率模块运行状态监测的特征参量。 展开更多

关键词 多芯片并联 igbt 磁感应强度 老化特征参量 状态监测

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并联IGBT模块静动态均流方法研究 被引量：12

15

作者 肖雅伟 唐云宇 +1 位作者 刘秦维 马皓 《电源学报》 CSCD 2015年第2期64-70,76,共8页

IGBT模块在电力电子技术中得到了越来越广泛的应用,在大功率应用中为了扩大电流容量,会将开关器件并联使用。IGBT模块并联使用时的主要问题是静态不均流和动态不均流,基于IGBT模块的输出特性曲线,建立了并联IGBT模块的静态模型,分析了... IGBT模块在电力电子技术中得到了越来越广泛的应用,在大功率应用中为了扩大电流容量,会将开关器件并联使用。IGBT模块并联使用时的主要问题是静态不均流和动态不均流,基于IGBT模块的输出特性曲线,建立了并联IGBT模块的静态模型,分析了影响静态不均流的主要因素,通过调整栅压法及外加阻抗法改善了静态不均流;基于IGBT模块的分布参数模型,建立了并联IGBT模块的动态模型,分析了影响动态不均流的主要因素,通过栅极电阻补偿法改善了动态不均流,并提出了一种基于模块参数的主动门极控制均流方法。文中两只IGBT模块(1 200 V/300 A)并联的实验研究证明了模型的正确性和静动态均流方法的有效性。 展开更多

关键词 igbt并联 静态模型 动态模型 静态均流方法 动态均流方法

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基于对偶原理的IGBT并联均流缓冲电路研究 被引量：3

16

作者 王嘉智 吴小涛 +2 位作者 刘福临 刘乾易 邹润民 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第10期3962-3971,共10页

多个绝缘栅双极型晶体管(insulategatebipolar transistor,IGBT)并联是大功率电力电子应用领域提高设备电流等级的一条重要途径,而实现IGBT之间的并联均流则是保证其安全稳定运行的关键。文章在对IGBT串联均压缓冲机理研究的基础上,从在... 多个绝缘栅双极型晶体管(insulategatebipolar transistor,IGBT)并联是大功率电力电子应用领域提高设备电流等级的一条重要途径,而实现IGBT之间的并联均流则是保证其安全稳定运行的关键。文章在对IGBT串联均压缓冲机理研究的基础上,从在IGBT两端并联电容可降低电压变化率的原理出发,推断出可通过串联电感来抑制IGBT电流的变化,进而应用对偶原理构建出一类基于串联电感的并联均流缓冲电路及其改进型拓扑。结合模态图从理论上分析新型缓冲电路工作原理,发现所提出IGBT并联均流缓冲电路具备结构简单、易于实现的优点,还兼具静态和动态均流效果。仿真和实验表明所提出方法可以有效抑制过电流,降低电流不均衡度。 展开更多

关键词 绝缘栅双极型晶体管并联 串联电感 对偶原理 均流 缓冲电路

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多芯片并联压接式IGBT中温度不均对电流分布的影响 被引量：3

17

作者 邓真宇 陈民铀 +4 位作者 赖伟 李辉 王晓 李金元 杜耀婷 《中国电力》 CSCD 北大核心 2020年第12期10-17,共8页

多芯片并联的压接式IGBT器件是柔性直流输电设备中的关键部件,因制造工艺、回路寄生参数和热耦合问题使得器件内部应力分布不均,造成器件不均匀老化,使得内部温度不均程度加剧,进而使得电流分配不均。围绕不同温度差异下导致的电流分布... 多芯片并联的压接式IGBT器件是柔性直流输电设备中的关键部件,因制造工艺、回路寄生参数和热耦合问题使得器件内部应力分布不均,造成器件不均匀老化,使得内部温度不均程度加剧,进而使得电流分配不均。围绕不同温度差异下导致的电流分布不均问题展开研究。首先,对造成IGBT器件并联不均流的原因以及温度对不均流特性的作用进行分析。然后,利用单芯片压接式IGBT器件并联模拟多芯片器件内部的温度分布不均情况,进行温度分布不均匀程度对电流分配影响的实验。最后,通过实验验证并联器件间温度差异与不均流程度的关系。所提方法为提高器件的运行可靠性和对压接式IGBT失效机理认知奠定基础。 展开更多

关键词 压接式igbt 温度分布 电流分布 并联 均流

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基于IGBT的SUNIST欧姆场电源系统

18

作者 杨桂香 谭熠 +3 位作者 龚学余 彭晓炜 高喆 SUNIST组 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期165-170,共6页

为充分利用SUNIST球形托卡马克欧姆场的双向磁通,延长等离子体电流平顶时间,对欧姆场的电源系统进行了改造。提出了一种基于多个IGBT并联大电流低频开关的H桥双向放电电路,研发了该双向放电电路的核心元件——3kV/10kA级的IGBT并联大电... 为充分利用SUNIST球形托卡马克欧姆场的双向磁通,延长等离子体电流平顶时间,对欧姆场的电源系统进行了改造。提出了一种基于多个IGBT并联大电流低频开关的H桥双向放电电路,研发了该双向放电电路的核心元件——3kV/10kA级的IGBT并联大电流开关。对单相电容准恒流充电电路与三相桥式电容换流充电回路进行了研究,合理地确定了双向放电主回路中两组储能电容器C1和C2的充电系统。经过安装、调试以及初步试验,在欧姆场线圈中得到了从正10kA到负6kA的双向放电电流,等离子体电流波形也有明显改善。 展开更多

关键词 双向磁通 igbt并联 三相桥

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计及热阻与发射极电感匹配的并联IGBT芯片稳态结温均衡方法 被引量：7

19

作者 范迦羽 郑飞麟 +2 位作者 王耀华 李学宝 崔翔 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第12期3028-3037,共10页

在大量芯片并联的IGBT器件内部,热阻和发射极寄生电感是决定芯片稳态结温分布的关键参数。因此,合理设计芯片并联支路的热阻和发射极寄生电感,对均衡并联芯片的稳态结温非常重要。为此,该文首先建立两IGBT并联芯片的电热模型,研究并联I... 在大量芯片并联的IGBT器件内部,热阻和发射极寄生电感是决定芯片稳态结温分布的关键参数。因此,合理设计芯片并联支路的热阻和发射极寄生电感,对均衡并联芯片的稳态结温非常重要。为此,该文首先建立两IGBT并联芯片的电热模型,研究并联IGBT芯片动态损耗与结温、发射极寄生电感之间的规律。并通过瞬态电热耦合计算,研究热阻和发射极寄生电感对并联芯片结温分布的影响。在此基础上,提出计及热阻与发射极电感匹配的并联IGBT芯片稳态结温均衡方法,可通过联立方程得到热阻或发射极寄生电感的参考值,从而避免复杂的电热瞬态计算。最后以两IGBT并联芯片为例,给出不同工作频率下并联芯片的稳态结温,表明了该文所提稳态结温均衡方法的有效性。 展开更多

关键词 并联igbt芯片 热阻 发射极寄生电感 稳态结温均衡方法

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封装寄生参数对并联IGBT芯片瞬态电流分布的影响规律 被引量：3

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作者 石浩 吴鹏飞 +3 位作者 唐新灵 董建军 韩荣刚 张朋 《中国电力》 CSCD 北大核心 2019年第8期16-25,共10页

大功率IGBT器件通过并联多个IGBT芯片来获得大电流等级,并联芯片动静态电流分布的一致性对于提高器件电流等级以及可靠性至关重要。首先介绍了大功率IGBT模块内部布局不一致导致的封装寄生参数差异性。其次,结合IGBT等效电路模型及其开... 大功率IGBT器件通过并联多个IGBT芯片来获得大电流等级,并联芯片动静态电流分布的一致性对于提高器件电流等级以及可靠性至关重要。首先介绍了大功率IGBT模块内部布局不一致导致的封装寄生参数差异性。其次,结合IGBT等效电路模型及其开关特性,分析了寄生参数差异性对于并联IGBT芯片瞬态电流分布特性的影响规律。最后,建立了并联IGBT芯片的等效电路模型,并应用SynopsysSaber软件建立了仿真电路,从封装寄生电感参数差异性、封装寄生电阻参数差异性,分析了参数差异对并联芯片的瞬态电流分布特性的影响。 展开更多

关键词 igbt 并联芯片 寄生电感 寄生电阻 瞬态电流分布

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