压接式IGBT器件内部并联支路瞬态电流均衡特性的研究

• 作者: 唐新灵 崔翔 张朋 张睿 温家良 赵志斌
• 来源期刊: 中国电机工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 压接式IGBT 瞬态电流分布 开关损耗 布局优化
• 年，卷（期）: 2017,（1）
• 所属期刊栏目: 电力电子与电力传动
• 页码范围: 233-243
• 页数: 11页
• 分类号: TM85
• 语种: 中文
• DOI: 10.13334/j.0258-8013.pcsee.152780

摘要

压接式IGBT(press pack IGBT,PPI)器件在高压大电流应用领域中越来越引起关注.在PPI器件的开关过程中,内部并联芯片的最大电流过冲决定了器件的使用极限.该文提出了一种新型圆周凸台布局方式,可使PPI器件开通过程中各个IGBT芯片支路的电流过冲只超过额定电流的4.7％,各个续流二极管支路的电流完全一致.首先,采用AnsoftQ3D Extractor提取了PPI器件内部IGBT芯片发射极凸台支路和续流二极管并联凸台支路的电感参数矩阵,建立了用于分析PPI器件内部并联IGBT芯片和续流二极管支路开通与关断过程电流波形的等效电路,并基于实验测量方法,验证了所提电感参数的有效性.以2500V/600A的PPI器件为例,研究了该器件内部并联IGBT芯片和续流二极管支路的电流过冲及开关损耗特性.其次,基于该文定义的并联凸台支路的电流过冲系数和不均流因子,对现有的PPI器件内部凸台布局方式进行了优化.结果表明,优化后的凸台布局方式大大降低了PPI器件开通和关断过程中各个并联支路的电流过冲,且IGBT芯片的开关损耗更加均匀.该文的研究成果可以应用于更大电流参数的压接式IGBT器件内部并联芯片的布局设计.