IGBT模块开关特性测试研究与驱动参数选择方法

IGBT模块开关特性测试研究与驱动参数选择方法

中文关键词:  IGBT模块  开关特性  模块驱动  双脉冲测试

作者                         单位
李永皓                      浙江大学电气工程学院, 杭州 310027
                                上海临港电力电子研究院有限公司, 上海 201315
陈敏                          浙江大学电气工程学院, 杭州 310027

中文摘要:
工业应用中需要根据工况选用合适的IGBT模块，不能直接参考模块数据手册上的数据来应用模块。本文针对特定的应用工况搭建硬件和软件电路，进行全面自动化双脉冲测试，分析了各工况条件对开关特性的影响，为IGBT模块的实际工况运行优化设计以及功率能力评估提供参考。同时，还提出了一种驱动电阻的优化切换方法和一种最佳驱动电路和驱动参数的选择方法。

内容节选：
IGBT模块的性能和可靠性主要涉及芯片和封装技术，选用不同的芯片、不同的封装结构以及内部直接敷铜DBC(direct bonding copper)的布局都会影响到模块的开关特性表现[1]。在搭建大功率变流器时通常要选用符合应用工况并满足相应功率能力的IGBT模块[2]。工业界的IGBT模块数据手册中的参数都是在特定的测试环境下测试的。在实际应用中，外部参数比如叠层母排的杂散电感、变流器电压电流等级、驱动电阻、工作结温等往往都是变化和不同的，直接引用数据手册上的数据去评估实际运行工况下IGBT模块的工作特性将会引入较大的误差[3]。因此需要了解IGBT模块在更加切合实际环境和应用工况中的开关特性，得到适合于应用工况的功率器件，也可以得到复杂恶劣工况下IG-BT模块的开关特性，这有助于变流器功率能力评估，为器件的驱动参数设计、变流器回路设计和系统散热设计等提供数据参考。
在变流器的设计过程中，需要研究所选用的IGBT模块的开关特性以及开关损耗是否满足变流器要求的工况指标。通过双脉冲测试可以得到IGBT模块比较全面的开关特性数据，从而有效分析功率模块在大功率变流器中的开关波形，以及各项开关参数在研发阶段就对IGBT模块驱动电路的稳定性进行考察，有效降低电磁干扰特性，及时修改和查找驱动电路的问题所在，具有很强的研究和应用价值。
本文针对集中式光伏逆变器中采用某公司1200V/600AIGBT模块，通过理论和实验分析了模块的开关特性，研究了通过IGBT模块的驱动电阻对模块开关特性的影响，最后根据全面的开关特性数据本文得出了针对特定模块特定驱动电路最合适的驱动参数选择方法。

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2020-3-20 14:17 上传

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参考文献(共6条):

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此文章来自电源学报
链接：http://www.jops.cn/dy/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file_no=201910310744&journal_id=dy