IGBT動態(tài)特性測試的搭建及其在電磁爐應用中的研究.pdf

1、碩士學位論文目錄目錄目錄IM1Abstract2第一章緒論31.1IGBT的發(fā)展簡介31.1.1功率半導體器件的發(fā)展31.1.2IGBT的產(chǎn)生41.2IGBT的發(fā)展61.3IGBT的應用91.3.1IGBT廣闊的應用前景91.3.2IGBT主要的應用領域101.4本文主要的研究內(nèi)容11第二章IGBT的工作原理和等效電路132.1N型IGBT的典型結構132.2IGBT工作原理142.3IGBT的等效電路162.3.1IGBT等效電路16

2、2.3.2Latchup效應192.4本章小結20第三章IGBT的工作特性與測試213.1IGBT靜態(tài)特性213.1.1轉移特性213.1.2輸出特性223.2IGBT動態(tài)特性243.2.1IGBT的開關特性243.2.2IGBT柵電荷303.3本章小結33第四章IGBT的建模354.1IGBT建模的分類354.1.1數(shù)值模型354.1.2解析模型35碩士學位論文摘要摘要功率半導體器件（PowersemiconductDevice)是用

3、于電能變換和電能控制的大功率電子器件。它是確定電子系統(tǒng)的效率、規(guī)模、成本的重要組成部分，是電力電子技術的基礎和龍頭。這其中，絕緣雙極晶體管IGBT在過去的30年里無疑是最成功的具有創(chuàng)新性的功率晶體管。IGBT器件以其獨特的結構，易于控制，成本較低，并且堅固耐用。IGBT器件被廣泛的應用在消費，工業(yè)，交通，照明，以及醫(yī)療設備等領域。本論文主要對IGBT的動靜態(tài)測試和基于電磁爐的應用進行了研究。論文首先研究了IGBT的發(fā)展和工作原理，對IG

4、BT的發(fā)展，IGBT的分類和IGBT的主要應用做了一個綜述，然后討論了IGBT的工作原理和等效電路，以N型IGBT為例子對IGBT的原理做了詳細的分析，從物理和電路級別詳細闡述了其基本原理。對IGBT的各類型等效電路進行了深入的研究。論文后面對IGBT器件的靜態(tài)特性和動態(tài)特性分別進行了研究，靜態(tài)特性主要研究IGBT器件的轉移特性和輸出特性，采用貝嶺公司自己生產(chǎn)的20A，600V耐壓的IGBT管子BLG20N60進行轉移特性的測試。動態(tài)特

5、性主要研究IGBT在開關過程中的上升時間，下降時間和柵電荷。測試使用手工搭建的電路板，得出這款IGBT器件的幵啟時間在45ns左右，其中延遲為18ns，上升時間為27ns關閉時間在97ns左右，其中延遲為56ns，下降時間為41ns，平均Ic電流為10.3A。論文最后對IGBT的建模和電磁爐的應用進行了深入的研究。在基于上海貝嶺公司的實驗室設備和IGBT的動態(tài)特性測試基礎上，探究IGBT在電磁爐應用中容易被擊穿的內(nèi)在原因。介紹了IGBT

6、的建模從數(shù)學方程方面對IGBT的建模進行了推導，進一步介紹了IGBT基于PSpice仿真的方法。對IGBT基于電磁爐的應用進行了系統(tǒng)的分析和仿真測試，給出仿真結果，測試結果，對比分析結果，得出結論。本文研究結果表明，對于實驗所使用的IGBT器件，它的上升時間大約為600800ns下降時間為520ns，一個周期總時間為50us。IGBTVCE的幅值大約為1050V，Ic幅值大約為45A，時間為23.5us。進一步發(fā)現(xiàn)，瞬態(tài)沖擊電流是使IG