用现代MOS场效应管开关与碳化硅二极管构成的小型功率模块可获得高频、紧凑的三相正弦输入整流器

本文阐述以小型、低电感的功率模块,获得紧凑的电源系统的优点。为了提高工作频率和达到最高效率,本功率器件集成了现代工艺的超结MOSFET器件和最新SiC(碳化硅)二极管。作为示范,苏黎世ETH电力电子系统实验室开发了一个10KW输出功率,功率密度高达8.5kW/l(85W/cm3),高效率和嵌入功率模块中的一个6-开关维也纳整流器。

高可靠性IGBT模块封装的设计

本文给出了当前的IGBT模块封装设计的原则,重点是封装结构和可靠性之间的关系,特别是温度循环性能。复杂的IGBT模块内部含有不同的材料。因为不同的热膨胀系数,层间介面处的物理损坏会伴随着一系列温度循环而不断累积。IGBT模块的寿命周期主要依赖于其材料的组合和结构设计上。作为一种尝试,本文针对未来IGBT在较高的运行温度下的可能性,谈到了当前的热优化设计和键合技术研究。

高速数字直接电流控制器——一类新的满足未来需要的智能控制器

由于电力电子驱动应用要求不断增加,并越来越重要。为满足未来需求,电力电子控制算法也应该在减少纹波电流和增强鲁棒性的同时,能够快速处理非线性和未知负载。逆变控制有两种基本原理-直接电流控制和间接电流控制。迄今为止,间接电流控制器(例如通过PWM或空间矢量调制)与直接电流调制比较,应用更广泛。然而,直接电流控制器的快速性、鲁棒性能够很好的适应于处理未知甚至是非线性的负载,因而,似乎更适应于未来的需要。但是其中的一个明显不足在于它是用模拟技术来实现的。漂移、温度的影响等非常明显。本文提出了一种新的高速全数字直接电流控制器。该控制器在10M Hz下工作。能够满足未来的需要,并能够处理非线性负载,克服模拟直流控制器的不足。

用于工业、汽车和光电子的SMT高功率密度结构

本文提出了一个新型表面贴装技术(SMT)的堆叠式变流器构造方法,即功率层状结构(PowerSandwich),并用于工业、汽车和光电子的高功率密度制造。在功率层状结构技术中,具有相同高度的新型双面SMT x-维器件,在堆叠层的平板之间叠加起来。通过调整不同堆叠层的器件,就能够在不同的应用范围和功率级别上获得较好的散热效果和增加的功率密度。在应用方面,分别对150W氙气灯(HID)电子镇流器、2.2kW工业级驱动器和2.2kW汽车DC-DC变流器的层状构造做了详细的介绍。通过开发新型SMT层状构造方法,能够使氙气灯镇流器,工业级驱动器和汽车DC-DC变流器的功率密度分别增加2倍、4.2倍和3.8倍。