由于絕緣柵雙極晶體管IGBT具有工作頻率高、處理功率大和驅(qū)動簡單等諸多優(yōu)點,在電力電子設(shè)備、尤其是中大型功率的電力電子設(shè)備中的應(yīng)用越來越廣泛。但是,IGBT失效引發(fā)的設(shè)備故障往往會對生產(chǎn)帶來巨大影響和損失,因此,對IGBT的失效研究具有十分重要的應(yīng)用意義。 本文在深入分析IGBT器件工作原理和工作特性的基礎(chǔ)上,采用雙極傳輸理論聯(lián)立求解電子和空穴的傳輸方程,得到了穩(wěn)態(tài)時電子和空穴電流的表達式,對造成IGBT失效的各種因素進行了詳細分析。應(yīng)用MATLAB軟件,對硅參數(shù)的熱導(dǎo)率、載流子濃度、載流子壽命、電子遷移率、空穴遷移率和雙極擴散系數(shù)等進行了仿真,深入研究了IGBT的失效因素,得到了IGBT失效的主要原因是發(fā)生擎住效應(yīng)以及泄漏電流導(dǎo)致IGBT延緩失效的有用結(jié)論。并且,進行了IGBT動態(tài)模型的設(shè)計和仿真,對IGBT在短路情況下的失效機理進行了深入研究。 考慮到實際設(shè)備中的IGBT在使用中經(jīng)常會發(fā)生反復(fù)過流這一問題,通過搭建試驗電路,著重對反復(fù)過流對IGBT可能帶來的影響進行了試驗研究,探討了IGBT因反復(fù)過流導(dǎo)致的累積失效的變化規(guī)律。本文研究結(jié)果對于正確判斷IGBT失效以及失效程度、進而正確判斷和預(yù)測設(shè)備的可能故障,具有一定的應(yīng)用參考價值。
上傳時間: 2013-08-04
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本文以感應(yīng)加熱電源為研究對象,闡述了感應(yīng)加熱電源的基本原理及其發(fā)展趨勢。對感應(yīng)加熱電源常用的兩種拓撲結(jié)構(gòu)--電流型逆變器和電壓型逆變器做了比較分析,并分析了感應(yīng)加熱電源的各種調(diào)功方式。在對比幾種功率調(diào)節(jié)方式的基礎(chǔ)上,得出在整流側(cè)調(diào)功有利于高頻感應(yīng)加熱電源頻率和功率的提高的結(jié)論,選擇了不控整流加軟斬波器調(diào)功的感應(yīng)加熱電源作為研究對象。針對傳統(tǒng)硬斬波調(diào)功式感應(yīng)加熱電源功率損耗大的缺點,采用軟斬波調(diào)功方式,設(shè)計了一種零電流開關(guān)準諧振變換器ZCS-QRCs(Zero-current-switching-Quasi-resonant)倍頻式串聯(lián)諧振高頻感應(yīng)加熱電源。介紹了該軟斬波調(diào)功器的組成結(jié)構(gòu)及其工作原理,通過仿真和實驗的方法研究了該軟斬波器的性能,從而得出該軟斬波器非常適合大功率高頻感應(yīng)加熱電源應(yīng)用場合的結(jié)論。同時設(shè)計了功率閉環(huán)控制系統(tǒng)和PI功率調(diào)節(jié)器,將感應(yīng)加熱電源的功率控制問題轉(zhuǎn)化為Buck斬波器的電壓控制問題。 針對目前IGBT器件頻率較低的實際情況,本文提出了一種新的逆變拓撲-通過IGBT的并聯(lián)來實現(xiàn)倍頻,從而在保證感應(yīng)加熱電源大功率的前提下提高了其工作頻率,并在分析其工作原理的基礎(chǔ)上進行了仿真,驗證了理論分析的正確性,達到了預(yù)期的效果。另外,本文還設(shè)計了數(shù)字鎖相環(huán)(DPLL),使逆變器始終保持在功率因數(shù)近似為1的狀態(tài)下工作,實現(xiàn)電源的高效運行。最后,分析并設(shè)計了IGBT的緩沖吸收電路。 本文第五章設(shè)計了一臺150kHz、10KW的倍頻式感應(yīng)加熱電源實驗樣機,其中斬波器頻率為20kHz,逆變器工作頻率為150kHz(每個IGBT工作頻率為75kHz),控制核心采用TI公司的TMS320F2812DSP控制芯片,簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。實驗結(jié)果表明,該倍頻式感應(yīng)加熱電源實現(xiàn)了斬波器和逆變器功率器件的軟開關(guān),有效的減小了開關(guān)損耗,并實現(xiàn)了數(shù)字化,提高了整機效率。文章給出了整機的結(jié)構(gòu)設(shè)計,直流斬波部分控制框圖,逆變控制框圖,驅(qū)動電路的設(shè)計和保護電路的設(shè)計。同時,給出了關(guān)鍵電路的仿真和實驗波形。 實驗證明,以上分析和電路設(shè)計都是行之有效的,在實驗中取得很好的效果。
上傳時間: 2013-05-20
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中大功率IGBT驅(qū)動及串并聯(lián)特性應(yīng)用研究 中大功率IGBT驅(qū)動及串并聯(lián)特性應(yīng)用研究 中大功率IGBT驅(qū)動及串并聯(lián)特性應(yīng)用研究 中大功率IGBT驅(qū)動及串并聯(lián)特性應(yīng)用研究
上傳時間: 2013-05-19
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近年來,igbt功率器件在電機控制、開關(guān)電源和變流設(shè)備等領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛。igbt的驅(qū)動包括專門的驅(qū)動電路,以及過流保護電路等。本文設(shè)計參考了三菱、西門康等公司生產(chǎn)的igbt驅(qū)動模塊,加入了接口選擇模塊、功能選擇模塊、電源模塊、功率補充模塊等,實現(xiàn)了整個驅(qū)動電路的模塊化設(shè)計。單個模塊可以驅(qū)動一個橋臂的上下兩個igbt。可以通過方波控制或者spwm控制[1]等控制方式,驅(qū)動單相或者三相逆變器。
標簽: IGBT 驅(qū)動電路 模塊化設(shè)計
上傳時間: 2013-04-24
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對IGBT進行了詳細的說明,可以了解IGBT的工作原理
上傳時間: 2013-07-17
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江蘇宏微科技是一家設(shè)計生產(chǎn)半導(dǎo)體器件的高科技公司,公司設(shè)計生產(chǎn)各種具有自主知識產(chǎn)權(quán)的功率半導(dǎo)體器件。在公司的系列化產(chǎn)品中, IGBT以其高的性價比,高可靠性成為客戶在電源設(shè)計領(lǐng)域的首選
上傳時間: 2013-07-08
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APT的IGBT和MOSFET設(shè)計選型參考,一目了然,擁有它,很方便
上傳時間: 2013-04-24
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IGBT和IPM及其應(yīng)用電路,介紹了各種常用器件及其應(yīng)用,主要介紹了IGBT和IPM及其應(yīng)用電路
標簽: IGBT IPM 應(yīng)用電路
上傳時間: 2013-06-10
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驅(qū)動1700V IGBT的幾種高性能IC 選型設(shè)計:通過對幾種常用的1700V IGBT 驅(qū)動專用集成電路進行詳細的分析,對M579 系列和CONCEPT 公司的2SD 系列進行深入的討論,給出了電氣
上傳時間: 2013-05-24
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分析了大功率逆變電源IGBT關(guān)斷時產(chǎn)生電壓尖峰的機理,并對影響電壓尖峰的主要因素進行了分 析。通過應(yīng)用疊層復(fù)合母排可以降低主電路母線的分布電感,設(shè)計合理的吸收電路能夠改善開關(guān)器件的開關(guān)軌跡, 抑制尖峰電壓,使開關(guān)器件運行在可靠的工作范圍內(nèi)。仿真結(jié)果驗證了吸收電路的有效性。
標簽: IGBT 大功率 關(guān)斷電壓 分
上傳時間: 2013-05-25
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