IGCT的应用特性

最近几年里,由于IGCT具有较低的导通和开关损耗,它们已经成为中等电压电平用的电力半导体器件。两种损耗之间的折衷可以通过各种寿命控制技术调整。对这些器件日益增长的需求要求标准类型的元件来满足如静态电路断路器(低通态)、中压驱动(低开关损耗)这样的应用。另外,牵引(低工作温度)和电流型逆变器(对称阻断)方面的应用通常对半导体元件有相矛盾的要求。本文重点介绍用少量晶片和门极单元,同一系列的电力器件将如何满足这样的需求。解释了IGCT和IGBT之间的一些重要差异并讨论了器件发展的前景。

铝注入的电力半导体器件产品的优势及其进一步开发

Dynex半导体公司用于功率双极半导体器件制造的铝注入技术(“i2”)的问世得到文献的肯定。本文介绍采用这种技术所获得的各种益处,特别讨论满足增加HVDC(高压直流输电)开关功率的需求、改善整流二极管制造能力、提高脉冲电源的极高电压/极大电流能力,以及大面积晶闸管并联均流的有效参数匹配等重要课题。本文也涉及到器件键合和150mm直径的硅片制造事项。“i2”技术的灵活性最适合于为可预见的未来提供最佳的功率器件。

高压IGBT应用中用作过电压保护的开关自箝位模式“SSCM”

本文介绍高压SPT(软穿通)-IGBT器件的开关自箝位模式,并且引入一种现有短路过流保护能力以外的、器件关断过程中的过压保护特性。IGBT结构中的这种新的保护特性将为那些正在寻找可靠、经济的应用IGBT的高压解决方案的系统设计者提供一个全新的前景。

电压源变换器中抗炸裂保护用的IGBT熔断器

电气失效的后果可能是很严峻的:不仅涉及设备,而且在最坏的情况下还直接涉及到人,特别是如果安全原则没有被遵守的话。每年基于直流环节电压源变换器的新应用都在增加,有关大功率IGBT模块采用电力电子技术来保护的需求亦与日俱增。鉴于功率水平日益增大的事实,更多的能量被储存在直流环节中,即使采用了有源保护,一旦电路失效条件发生之时,大功率的IGBT还是存在着被损坏(炸裂)的风险。一种可能的解决方案就是采用标准的快速熔断器或快速IGBT熔断器来对变换器实行保护。讨论了采取在直流环节放置IGBT熔断器来实施这种保护的方法。实验表明,采用特殊的快速熔断器保护,这样的炸裂是能够避免的。这里研究了在直流环节中标准的快速熔断器和IGBT熔断器的附加电感。还讨论了在负载电流中引入高频分量时熔断器中的电流分布问题。进一步又讨论了IGBT熔断器的超额成本是如何可能通过易于维修和减少生产设备的停机时间而获得平衡的。

低通态电压和快速开关10kV IGCT的设计和特性

本文介绍了应用于6kV-7.2kV中低压装置中,具有低的通态电压和快速开关的10kV IGCT的设计、实验研究和特性。对进行优化设计的10kV IGCT,我们通过对可以体现器件整体性能的阻断、通态和开关能力的测试,证实了应用在像铁路电网和中压驱动等高低频率开关中的两种不同器件的特性。