絕緣柵雙極型晶體管串聯電壓均衡技術研究.pdf

1、絕緣柵雙極型晶體管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)具有開關速度快、通流能力強、驅動簡單和較寬的安全工作區(qū)等優(yōu)點，作為功率半導體開關具有明顯的優(yōu)勢。然而，由于單個IGBT器件的耐壓等級較低，限制了其在特高壓、高壓直流輸電等高電壓場合中的廣泛應用。將IGBT串聯使用是一種直接、有效的解決辦法。在IGBT串聯使用中，存在各個串聯IGBT器件間的靜態(tài)和動態(tài)電壓不均衡的問題，嚴重時會造成某個器件上出

2、現過電壓而損壞，導致串聯失敗。因此，研究IGBT串聯電壓均衡技術具有十分重要的意義。
　　 本文從IGBT的基本理論出發(fā)，詳細地闡述了IGBT的基本結構、工作原理和基本特性，尤其是重點剖析了IGBT的動態(tài)特性。同時，簡要介紹了常用的IGBT驅動和保護電路。
　　 其次，為了研究IGBT串聯電壓不均衡分布機理，建立了基于Saber的IGBT串聯仿真模型，重點研究IGBT自身參數不一致、外圍電路參數不一致和對地分布電容等因素

3、對串聯IGBT電壓分布的影響。并利用最大電壓不均衡度刻畫出了參數變化對開關瞬態(tài)時電壓不均衡分布的影響強弱。
　　 然后，在對現有電壓均衡方法進行分析和總結的基礎上，得出通過電壓均衡電路減小串聯IGBT器件的集-射極電壓斜率，延長串聯IGBT的開關瞬態(tài)持續(xù)時間，以減小器件最大電壓不均衡度的這種技術手段是可行的。
　　 最后，針對IGBT串聯電壓不均衡問題，從功率端電壓均衡技術和柵極端電壓均衡技術兩方面分別進行研究，提出了兩