缓冲电容对IGBT变流器特性的影响研究

在IGBT构成的变流器主电路中常采用并联缓冲电容的缓冲电路来抑制开关管关断过程中引起的过大电压冲击,保护IGBT和变流器.基于IGBT的动态模型,从理论上分析了缓冲电容对IGBT关断时产生的电压冲击规律,比较了不同缓冲电容对IGBT关断时的电压冲击情况及负面影响,得出缓冲电容在降低IGBT关断过冲电压的同时也会引起母线上电流电压振荡的结论.给出了IGBT关断时由缓冲电容引起振荡的仿真和实验结果,并指出了减小缓冲电容的方法.     

GTR和IGBT动态特性测试的研究

研究一种采用通用示波器测试GTR和IGBT动态特性的简易装置 ,介绍由intel80 98单片机硬软件技术构成PWM信号脉冲源 ,给出了进口GTR模块 2DI50D - 1 0 0 (50A/ 1 2 0 0V)和IGBT模块 2MBI50L - 1 2 0 (50A/ 1 2 0 0V)的测试结果     

IGBT的静态特性的模拟

对 Hefner的 IGBT模型静态部分进行了详细的理论分析 .由于 IGBT中含有宽基极、低增益的晶体管 ,因此采用双极性传输方程来描述 IGBT电流 .而 MOSFET的静态线性区和饱和区的特性也用于表示阳极电压 .并用 MATL AB实现 I- V特性     

基于IGBT的SUNIST电极放电电源的研究

为了即将进行的SUNIST(Sino UNIted Spherical Tokamak,中国联合球形托卡马克)电极放电辅助电子回旋波电流启动实验,研制成功了1000V/50A放电电源.本文介绍了基于IGBT组成的SUNIST电极放电电源.     

IGBT的静态特性解析模型

本文提出了一个包含闩锁效应在内的ＩＧＢＴ的静态解析模型，由该模型可清楚地从器件物理角度分析ＩＧＢＴ的静态参数，为改善ＩＧＢＴ的静态特性和进行ＩＧＢＴ的优化设计提供了理论依据。     

SVPWM整流器IGBT模块的故障诊断技术研究

建立了双闭环SVPWM整流器故障模型,通过增大IGBT模块内阻来模拟其性能劣化过程,并提出了一种基于Hilbert变换的IGBT模块故障诊断方法。该方法分别以相电流及其Hilbert变换后获得的共轭电流作横坐标和纵坐标,绘制Hilbert矢量图,通过图形变化规律来达到快速、有效诊断故障的目的。理论分析和仿真结果表明该方法可以有效诊断IGBT模块开路故障,比Park矢量方法简便直观。     

基于传热反问题的绝缘栅双极型晶体管模块温度计算方法

在分析绝缘栅双极型晶体管(Insulated grid bipolar transistor,IGBT)模块内部传热机理的基础上,建立了集总参数的温度计算模型。采用边界元法对传热反问题的解空间进行离散。采用共轭梯度法求解传热反问题,得到较准确的等效热阻和等效热容值。该方法通过与制造商提供的IGBT模块结温实验数据和有限元方法计算的结果相比较,计算误差小于5%。     

绝缘栅双极型晶体管的电路仿真模型

以通用电路仿真软件 Ｐｓｐｉｃｅ的现有器件模型为基础,依据器件手册提供的典型数据,建立了绝缘栅双极型晶体管（ＩＧＢＴ）的组合模型,并采用非线性电容来表征器件的寄生电容．利用所建立的模型,对ＩＧＢＴ的静态特性和动态特性进行了仿真．仿真的结果通过硬件实验得到了证实．     

在MATLAB中实现IGBT动态仿真模型

对IGBT动态模型进行了详细的理论分析。由于IGBT中含有宽基极、低增益的晶体管,因此采用双极性传输方程来描述IGBT电流,以此作为模型的物理基础。用非准静分析法描述IGBT的动态电流、电压波形。并用MATLAB的模型语言－－S－Function实现动态仿真。     

高速IGBT的二维数值分析

借助双极传输理论导出了高速绝缘栅双极晶体管(IGBT)传输特性的物理模型。稳态时,其工作原理与普通IGBT完全相同,但瞬态时,由于N+阳极对基区非平衡载流子的抽出作用,使其关断速度比普通IGBT大大提高。文中利用二维器件数值分析软件(PISCES-IB)对其稳态和瞬态工作特性进行了详细的模拟分析,获得了其工作时的浓度分布、电流分布等内部物理参数,并得到了它的关断时间Toff,其模拟结果与实验值比较吻合。     

用MATLAB实现IGBT动态仿真

对ＩＧＢＴ模型暂态部分进行了详细的理论分析．考虑到ＩＧＢＴ的工作条件,必须用非准静态分析法描述ＩＧＢＴ的暂态电流、电压波形．并用ＭＡＴＬＡＢ的模型语言──Ｓ－Ｆｕｎｃｔｉｏｎ在电力系统工具箱中添加了ＩＧＢＴ模块,实现动态仿真．     

非线性电容Pspice模型的建立

提出了一种基于ＭｉｃｒｏＳｉｍ公司的通用电子电路仿真软件Ｐｓｐｉｃｅ上的新颖的非线性器件的仿真方法,并以非线性电容为例具体加以实现,该模型是一个通用子电路模型,并且可以应用于任何电路仿真及电力半导体器件建模中,由于在该模型的建立中采取了非线性函数的曲线拟合方法,使得原先在Ｐｓｐｉｃｅ中无法实现的非线性器件可以通过易于实现的受控源来模拟拟合多项式函数,本文以ＩＲ公司的功率电子器件ＩＧＢＴ手册所给出的     

采用全阶状态观测器的IGBT模块结温预测

为解决控制器功率器件过温失效问题,需要对IGBT的PN结温度进行实时精确估计。设计全阶状态观测器对IGBT的结温进行实时估计,并综合考虑电、热参数的相互影响,采用闭环控制实现结温的估计修正;根据双脉冲测试原理搭建IGBT动态特性离线测试平台,研究导通电流、母线电压、结温对IGBT损耗的影响,采用线性插值法推导IGBT损耗的数学模型;根据热-电比拟理论建立热网络模型,搭建热阻测试平台获得温度与瞬态热阻变化曲线;基于IGBT热网络模型推导各温度节点的状态方程,针对开环估计方法估计精度差的问题,设计全阶状态观测器,利用观测器输出壳温和实测的壳温之间的误差对结温估计值进行实时修正。搭建基于Matlab\\Simulink的仿真平台,验证了IGBT结温估计的有效性和准确性;搭建结温预测实验平台,采用热敏参数法对结温状态观测器进行验证。仿真和实验结果表明,估计的结温能够很好地跟踪实际值,验证了提出方法的准确性。     

基于矩量法对连接器内电磁干扰的分析

构造了连接器内接插件间的一个紧邻干扰模型。基于矩量法对模型内单位长度参数进行计算,用传输线法研究了接插件之间的电磁干扰。分析了简化模型对高频干扰的可适用性,给出了干扰的频域结果和时域波形。模拟结果对正确设计、使用电连接器,降低内部电磁干扰有参考价值。     

适用于IGBT串联系统集成的驱动电路

为了减少电力电子装置的体积和重量,提高功率密度和变换效率,且避免器件高频工作时,驱动线路寄生参数引起的电磁干扰（EMI）问题,最大限度地提高装置的性能和可靠性,有必要将绝缘栅极双极型晶体管（IGBT）串联驱动电路集成到芯片级的串联模块当中,并实现标准化大规模生产.通过对现有IGBT串联驱动辅助电源拓扑的归纳总结和横向比较表明：在体积、价格和结构复杂程度上,非隔离型的IGBT串联驱动辅助电源均较隔离型的IGBT串联驱动辅助电源有较大优势,因而认为其更适合集成化的串联系统,并在此基础上针对性地提出了自举型驱动辅助电源拓扑,并给出了关键参数的设计方法和可能存在的技术问题及解决方案,这有利于器件（IGBT）串联技术能更有效地应用到中高压、大功率变换装置的工程实践.     

基于FPGA的IGBT触发信号发生器

介绍了一种基于可编程逻辑门阵列(FPGA)的脉冲触发信号发生器。通过该触发器,利用脉冲宽度调制(PWM)技术控制绝缘栅双极晶体管(IGBT)的栅极,可以实现对IGBT通断时间的控制,从而使逆变电路等效地输出多种频率的方波、正弦波和三角波。     

基于灰色理论的风机变桨距驱动器故障预测

为了提高风力发电系统中的变桨距驱动器的可靠性,提出了以检测IGBT导通压降为基础,采用新息灰预测算法的变桨距驱动器故障预测方法.利用IGBT导通压降的历史数据建立GM（1,1）灰预测模型,对IGBT将来时刻的导通压降进行预测,一旦IGBT预测导通压降超过阈值,系统报警并收桨.采用等维新陈代谢算法,根据实际情况随时更新数据序列,以保证预测模型的新鲜度.提出自动变步长灰预测方法,并通过实验数据得出选取步长的经验公式.设计了IGBT导通压降检测电路,该电路抗干扰能力强、反应速度快,而且结构简单、可靠性好.实验结果表明,等维新陈代谢灰预测算法可有效预测出IGBT导通压降,提高了风机收桨的可靠性.     

IGBT逆变点焊电源时序控制器的研究

介绍一种应用于IGBT逆变点焊电源的时序控制器.重点论述时序控制器电路的工作原理,该时序控制器电路能实际应用于IGBT逆变点焊电源.实验证明该时序控制器调节方便、工作可靠.     

西门康SKHI22AH4型IGBT驱动模块的应用研究

详细说明了使用西门康双单元驱动模块电路的变频器设计,模块将过流、上下桥臂短路、电源欠压、信号电平过低等保护集成在一起,通过变压器耦合,更方便的组成载波频率50kHz以下的变频器产品。     

IGBT的ZVC/ZCC驱动模式

对IGBT的工作特性及存在的问题进行了深入探讨,详细介绍了用于提高大功率IGBT电桥的开关效率和安全性的ZVC/ZCC驱动模式。该模式利用IGBT的反向雪崩特性和电荷转移法实现IGBT的零电压切换和零电流切换,从而有效地抑制了器件内部的电流拖尾和自琐效应,大大地减小了开关损耗,提高了功率IGBT的工作效率和安全性。