摘要：电力电子变流装置中的开关续流元件功率二极管由续流到截止转换的反向恢复过程中会在负载上产生电压尖峰,且短时续流下电压尖峰会很大,极易造成器件过压失效.为了有效指导电力电子装置的可靠性设计,基于半导体物理和功率二极管基本结构,深入论述了PIN结构续流二极管开关瞬态工作机理,利用存储电荷的分析方法推导出二极管续流瞬态下的反向恢复电压尖峰机理及其随续流时间的变化规律:电压尖峰在短时续流下较大,随续流瞬态时间的增大而减小.以绝缘栅双极型晶体管和续流二极管组成的两电平半桥逆变单元为例进行实验,结果表明:二极管续流瞬态发生反向恢复的电压尖峰随续流瞬态时间的增大近似呈指数规律减小,待续流电流稳定后,电压尖峰趋于常数,并最终随着续流过程的结束而进一步减小直至恒定,验证了理论分析的正确性.对完善续流二极管反向恢复机理以及提高电能变换装置的可靠性具有一定的理论意义和应用价值.

摘要：绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的死区时间设置通常是采用Infenion技术文档中的计算式来计算。但该计算式并没有考虑不同负载时的情形,可能会导致设置不合理。为此,首先分析了IGBT死区时间设置对穿通发生区域的影响,然后在不同负载条件下采用实验的方法测试得到了IGBT死区时间设置,并与计算式得到的理论值进行了比较。结果表明:阻性负载时必须考虑关断时的下降时间;而感性负载时只需取关断延时;空载时的测试结果不能作为设计参考。由此,对不同负载条件下IGBT死区时间设置的计算式进行了修正,并分析了计算式产生差别的原因。

摘要：绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的最大功耗是安全工作区的重要组成部分,与外部散热装置、内部热阻以及使用工况等有关,而器件手册给出的最大功耗是理想值,难以反映实际工况,若设计不当会造成IGBT热击穿失效。基于对IGBT功耗以及结-壳稳态热阻的温度特性分析,通过联立IGBT功耗的温度曲线和结-壳传热功耗的温度曲线进行热平衡分析,得到了结温的热稳定点、非稳定点以及临界点,由此得到了在临界点处的IGBT极限功耗,对在非稳定点时IGBT结温和功耗间的正反馈关系分析了IGBT热失效机理,最后进行了实验验证。

摘要：为准确表征绝缘栅双极型晶体管（IGBT）的物理特性,在典型IGBT开关瞬态模型的基础上提出一种改进的高压IGBT瞬态模型。首先基于半导体物理理论,对典型IGBT开关瞬态的建模过程进行了简要分析和推导,并在此基础上针对高压IGBT的宽基区结构特点,考虑基区载流子复合过程对IGBT开关瞬态的影响,建立了一种改进的高压IGBT瞬态模型。最后将建立的模型在Saber仿真软件中实现,并在25℃和125℃工况下进行了双脉冲仿真,以一种3 300 V/1 200 A IGBT模块为例搭建测试电路,对改进的瞬态模型进行实验验证。实验结果表明：提出的改进模型将25℃下IGBT关断时间的误差由26.5%降低至1.5%,关断损耗的误差由60.93%降低至8.92%;该模型将125℃下IGBT关断时间的误差由14.5%降低到4%,关断损耗的误差由61.68%降低到11.35%。研究结果为IGBT的应用设计提供了更为准确的仿真模型。

摘要：绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)瞬态模型对电力电子系统的分析与设计具有重要意义。目前,考虑精度与仿真效率,物理模型与现有行为模型均难以满足复杂电路的仿真要求。针对这一问题,基于IGBT开通、关断瞬态的物理机理,对其开关过程进行分段表征,提出了一种可适用于复杂电路仿真,且能反映不同电压、电流、温度下IGBT开关瞬态特性的分段模型,并在Simulink软件实现了对复杂电路的仿真。最后,通过与物理模型以及实验数据的对比,对所建立模型的有效性进行了验证。结果表明,所提出的模型可以在不同电压、电流、温度等工况下实现IGBT开关瞬态特性的准确表征,且能用于如逆变拓扑等复杂电路的仿真,模型的仿真效率和仿真精度较好。该模型能够为器件的多时间尺度建模和仿真提供重要支撑。

摘要：文章介绍了一种用于光纤数据量化器中的峰峰值检测电路的设计,针对光纤数据量化器性能的提高,采用了一种类似于模拟乘法器的双差分结构,并详细分析了这种双差分结构峰峰值检测电路的设计原理,给出了不同情况下的Cadence仿真波形。目前,该峰峰值检测电路已经应用于一种传输速率为80MBd的光纤数据量化器中。

摘要：在提出电力电子器件及其组合多时间尺度动力学表征需求的前提下,以目前常用的全控型电力电子器件——绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)为例,系统分析并归纳了目前在IGBT及其组合多时间尺度动力学表征研究方面的进展和成果,包括作为基础的大功率IGBT及其组合多时间尺度电热瞬态建模方法、基于模型的大功率IGBT模块失效量化表征方法以及用于辅助分析的IGBT组合多速率仿真方法。此外,介绍了基于IGBT多时间尺度模型的装置应用设计案例。从建模方法、可靠性评估、仿真手段以及应用设计四个方面系统全面地阐述了大功率IGBT及其组合多时间尺度的动力学表征方法,可为电力电子混杂系统的精确设计提供电力电子器件层面的理论和技术支撑。

摘要：针对电磁发射系统超级电容储能需求,设计了一种适用于中压直流输入的三电平双输出直流变换器。分析了变换器的拓扑结构,设计了移相脉宽调制方式,计算了主要元件的参数取值,建立了变换器小信号模型。针对两相超级电容电压不均问题,提出了最大输出电流反馈恒流控制策略,并进行了仿真验证和硬件在回路实验验证。在此基础上,按照设计参数制造了一台实验样机,实验结果验证了最大输出电流反馈恒流控制策略的有效性。

摘要：传统的整流二极管RC吸收参数设计基于谐振等效电路,不能精确刻画二极管反向恢复过程,RC参数难以优化。为此,基于大功率PIN二极管集总电荷模型,采用多目标优化设计RC吸收电路参数。首先,根据三电平移相全桥变换器拓扑结构及调制方式,分析了RC参数对整流二极管反向电压尖峰的影响规律。其次,基于大功率PIN二极管的集总电荷模型对理论分析进行了仿真验证。然后,采用多目标优化设计RC吸收电路。最后,实验结果验证了最优RC参数抑制整流二极管反向电压尖峰的有效性。

摘要：伴随着我国经济的飞速发展,百姓的生活水平不断提高,而各类电力客户对电能质量的要求也愈来愈高。作为直接和广大的电力客户紧密相联的配电系统,其供电可靠性是各电力企业与电力客户极其重视的问题。此为非常重要的一个研究方向。对配电系统中供电可靠性因素的研究目的旨在向众多电力客户提供更加可靠更为安全的电力供应,从而从长远角度探究更优的经济效益以及更佳的社会效益。本文在相关理论及方法的基础之上,对县城10kV电网的线路走廊、路径选择、供电可靠性因素进行分析、阐述。