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          高压IGBT功率??橛胫饕阅?/h1>
          作者:海飞乐技术 时间:2019-11-15 19:28

            本文所研究的高压IGBT功率??槭且恢钟τ糜诘缈叵低潮淦档魉俚缏分薪衔冉幕旌霞晒β势骷?,它将多个高压功率半导体器件、高压IGBT栅极驱动集成电路以及检测和?;さ裙δ艿缏芳芍镣环庾?,这种类型的功率??橐脖怀莆狪ntelligent Power Module或Smart Power Module,即智能功率???。为了对高压IGBT功率??橛幸桓稣迦鲜?,图1给出了一个典型的电控系统变频调速电路原理框图,下面结合图1对其各部分电路的基本作用进行简单介绍。
            整流电路的主要作用是将频率为50Hz、有效值为220V的市电电压转变为峰值约为311V的脉动直流电压。PFC电路再将整流电路的输出电压转变为稳定的直流电压输出给后级高压IGBT功率???。高压IGBT功率??槭钦龅缈叵低潮淦档魉俚缏返暮诵?,其主要作用是在微控制器(MCU)的控制下将PFC电路输出的直流电压转变为频率和幅值可变的交流电驱动变频压缩机,实现功率逆变功能。受技术条件、工艺水平等因素影响,早期的逆变电路主要由分立器件构成,这不仅增加了电控系统变频调速电路的体积和成本,也降低了系统的可靠性。因此,目前基本上都采用高压IGBT功率??槔赐瓿蒁C/AC功率逆变功能。

          电控系统变频调速电路原理框图 
          图1 电控系统变频调速电路原理框图
           
            高压IGBT功率??槭墙喔龉β拾氲继迤骷稍谝黄鸬幕旌瞎β势骷?,不同于常规的小功率电子电路,高压IGBT功率??橥ǔ9ぷ饔诟叩缪?、大电流和高温度状态下,这就使得高压IGBT功率??榈纳杓凭哂衅渥陨淼奶氐?。所以,在研发高压IGBT功率??槭?,对其电路功能和性能等的要求不同于常规小功率电子电路。为了研发出具有核心竞争力的高压IGBT功率???,必须从电路原理图、版图等多个方面出发,综合考虑功率??榧芄?、制造工艺和??榉庾暗燃际?。高压IGBT功率??榈闹饕阅芤笥幸韵录傅悖?br />   1. 高可靠性??煽啃允巧杓聘哐笽GBT功率??槭北匦胧紫瓤悸堑墓丶副曛?。在高压IGBT功率??橹?,功率器件工作于高压大电流状态下,电压和电流的快速变化,导致功率器件承受着很大的电应力,极易造成功率器件损坏。为确保高压IGBT功率??槌て诳煽吭诵?,通常在??橹屑捎泄?、过温以及欠压等?;さ缏?,并且需要对电路和版图等进行优化设计。
            2. 高抗干扰能力。高压IGBT功率??榈牧硪桓鲋匾杓浦副晡垢扇拍芰?。高压IGBT功率??橹胁唤龊懈哐构β实缏?,而且还含有低压模拟数字电路。高压IGBT功率??榈那缏泛捅;さ缏返韧ǔS尚」β实缱釉骷钩?,其工作电压低、工作电流小,属于小信号电路范畴;而高压IGBT功率??榈墓β誓姹涞缏肥粲诖笮藕诺缏贩冻?,其通常工作于高电压、大电流状态下,具有较大的dv/dt电压变化速率和di/dt电流变化速率,会产生较大的电磁干扰。如果抗干扰能力不足,大信号电路将会对小信号电路产生严重干扰,导致电路出现异常、无法正常工作。因此,在高压IGBT功率??橹?,需要对其大信号电路与小信号电路进行特别设计。
            3. 低功率损耗。随着功率??榧啥鹊牟欢咸岣咭约疤寤牟欢纤跣?,功耗已成为与性能和可靠性同等重要的设计指标。对于高压IGBT功率??槎?,其内部的功率半导体器件是主要的耗能元器件,为了降低高压IGBT功率??榈墓β仕鸷?,研发新型低功耗功率半导体器件是关键。为了提高系统效率,要求高压IGBT功率??榫哂薪闲〉墓β仕鸷?,因此研究低功耗型高压IGBT功率??橐彩悄壳暗闹氐阒?。
            4. 小封装体积。高压IGBT功率??楣惴河τ糜谥疃嗔煊?,例如电机控制、变频器、开关电源以及机车牵引等。近年来,在上述领域小型化、轻薄化是高压IGBT功率??榈囊桓鲋匾⒄骨魇?,而且在功率电子系统的电路部分,高压IGBT功率??橥ǔJ翘寤畲蟮脑骷?,因此,减小高压IGBT功率??榈奶寤?,使其小型化具有重要意义。




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