摘要：基于硅基绝缘栅双极型晶体管(Si IGBT)和碳化硅金属氧化物半导体场效应管(SiC MOSFET)的Si IGBT/SiC MOSFET混合器件采用多开关模式切换策略可使变换器具备应对复杂工况的能力,然而现有切换策略并未考虑器件疲劳老化对模式切换阈值电流的影响,在混合器件老化进程后期极有可能造成器件热失效,进而严重威胁变换器的可靠运行。基于此,提出了一种面向Si/SiC混合器件逆变器全寿命周期安全工作区的多开关模式主动切换策略。基于器件疲劳老化对逆变器最大安全运行电流的影响规律,设计了考虑老化进程的逆变器安全工作区刻画流程。根据安全工作区刻画结果,提出了适用于混合器件全寿命周期的多开关模式主动切换策略。实验结果表明,该策略能够针对混合器件不同老化程度来动态调整开关模式切换阈值电流,从而在器件全寿命周期内保障逆变器的运行可靠性。

摘要：研究了一种新的IGBT发射极元胞,并给出其设计方法。该元胞在不影响单位面积有效沟道宽度的情况下,将源衬底的P+区与源N+区并排垂直于沟道一侧放置,以缩短空穴路径。与采用深P+注入抗闩锁的传统方法相比,经过优化设计的新结构的闩锁电流增大了约8倍;在Vce为1.5 V时,单位面积电流密度增加3倍;元胞静态阻断电压也有20%的增加,从而扩展了IGBT的安全工作区,而且工艺更简单。

摘要：安全工作区(SOA)是MOSFET器件设计中的一个关键参数。传统CMOS在衬底电流-栅极电压曲线上只出现一个衬底电流峰值,该峰值可直接反映出热载流子注入(HCI)效应最强的位置,因此可以容易地给出其SOA;而对于横向双扩散MOSFET(LDMOS)器件,由于Kirk效应的发生,造成其衬底电流峰值不明显,此时的衬底电流已经不能再完全反映HCI效应的强弱,单纯使用Hu模式或衬底电流模式对SOA测试和分析都不合适。针对发生严重Kirk效应的LDMOS,此处提出一套更合理的HCI SOA测试方法,该方法既能节省测试时间,同时准确性又高。

摘要：功率管保护是通过将其操作限制在SOA的有限V-I平面(plane)区域内,保护电路通常采用返送(foldback)电流限制,但这种方法无法复制SOA功率界限的实际形状。本文将以TI的TPS2490系列功率限制(power-limiting)热插拔控制器为例介绍改进型SOA保护电路的原理与设计,它可通过模拟计算技术复制SOA的实际界限。

摘要：本文研究了功率ＭＯＳＦＥＴ管的安全工作区的计算及绘制方法。在使用功率ＭＯＳＦＥＴ器件时，应根据应用具体条件（如散热器热阻、环境温度、工作电流和电压）重新确定功率ＭＯＳＦＥＴ器件的安全工作区，为正确使用该器件和设计电路参数提供依据。

摘要：凌力尔特公司（Linear Technology Corporation）推出坚固的800 m A宽输入电压范围线性稳压器LT3089,该器件提供关键的可用性、监视及保护功能。与现有稳压器相比,LT3089扩大了安全工作区（SOA）,非常适合高输入至输出电压和大输出电流应用,在这类应用中,较旧的稳压器限制了输出。

摘要：桥臂串扰指关断态开关管驱动端状态受到同一桥臂支路另一开关管开通或关断的干扰而产生扰动。相比于传统硅器件,碳化硅金属–氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor field effect transistor,MOSFET)开关速度更高、驱动端可靠关断区间更小,因此,其桥臂串扰问题更加突出。为提高碳化硅MOSFET可靠性,有必要分析碳化硅MOSFET桥臂串扰发生过程和特点,并提出相应解决方案。为此,文中首先建立基于碳化硅MOSFET桥臂串扰电路模型,并分析该模型暂态过程;其次,基于分析结果建立桥臂串扰电压极值简化模型,并提出基于桥臂串扰问题安全工作区模型,然后,由此提出并设计具有桥臂串扰抑制功能的栅极驱动电路;最后,通过实验验证所提桥臂串扰模型的可行性,以及所提栅极驱动电路的有效性。

摘要：运用绝缘栅双极型晶体管(IGBT)对泵浦氙灯进行斩波放电,并采用间歇式长脉冲斩波技术,设计了一套能发射和控制长脉冲激光的Nd:YAG激光器.与传统连续式长脉冲斩波技术相比,该技术使IGBT在更大的安全工作区(SOA)内稳定工作;泵浦功率高,提高了激光器的电光转换效率;在不影响疗效的情况下,使输出激光对皮肤的热作用变缓,从而能有效防止正常皮肤的热灼伤.运用该技术得到了波长为1 064 nm、最大能量可达50 J和脉冲持续时间在9～99 ms内可调的激光脉冲.

摘要：高压大容量变频调速系统是电力电子技术领域的重要研究方向之一,也是当前我国节能减排的一项重要技术措施.本文针对高压大容量变频调速系统研发中的一些关键科学技术问题进行分析和讨论,如大容量开关器件应用特性、高压大功率变换器拓扑结构、变换器瞬时过程认识以及用于大容量变换器分析的基础理论方法等.结合实际的高压大容量变频调速系统,在系统安全工作区、脉冲优化管理、杂散参数的量化分析及其结构优化设计、系统主电路整体优化设计和多CPU协调控制等方面进行了详细分析,给出相应的实验结果.

摘要：二极管的反向恢复特性在IGCT-MMC中起着重要的作用。首先介绍快恢复二极管的反向恢复特性,然后在IGCT-MMC拓扑中介绍快恢复二极管的开关行为,最后搭建适用于IGCT-MMC测试的双脉冲实验平台,并对比了3种商业化快恢复二极管产品的反向恢复特性。最终的测试结果表明,快恢复二极管的反向恢复峰值电流和功率与di/dt呈现线性关系,并且在高温下的测试结果要高于常温。而在相同的di/dt和温度条件下,不同的快恢复二极管在IGCT-MMC中反向恢复峰值电流和功率存在差异,在实际应用中需要根据二极管的安全工作区对di/dt进行合理设计。