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  • 高压大功率IGBT应用于机车变流器工作特性测试研究

    2019-04-14 12:56:45 Westpac Electronics
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    十三水棋牌游戏真钱 www.epkd.net 1 引言
    现代电力机车、动车组和城轨列车的牵引变流
    器都是以功率半导体器件作为主开关器件。 绝缘栅
    双极型晶体管(
    IGBT)已经成为现代轨道交通车辆
    牵引变流器和辅助变流器的主流核心器件
    [1,2]。
    牵引变流系统所用的
    IGBT 器件较其他工业应
    用有着更高的要求,主要体现在: ①功率密度高,
    要在机车车辆有限空间内发挥最大的牵引功率; ②
    反并联二极管容量大,要实现列车电制动并回收制
    动能量; ③应用环境恶劣,车载变流器在温度、震
    动、冲击、湿度、灰尘等多方面要求更加严格; ④
    特殊的载荷性质,机车车辆在速度和力矩控制上考
    虑因素较多,运行环境变量较大,变流器载荷特性
    比工业变流器有更多特殊要求
    [3,4]。世界主要牵引变
    流器厂家:西门子、阿尔斯通、通用电气、三菱、
    东芝等, 它们都有紧密的
    IGBT 制造企业或部门与
    之配套,以此占据高压大电流
    IGBT 器件研发的制
    高点。中国
    IGBT 器件产业发展迅速,涌现出嘉兴
    斯达、 华虹
    NEC、 无锡凤凰、 深圳比亚迪、 株洲电
    力机车研究所等众多厂家。多种规格的国产
    IGBT
    也开始在不同领域得到应用[5,6]。
    本研究对三个厂家生产的标称规格一致的
    IGBT 进行对比测试分析,从结构工艺、 电气参数
    特性和应用特性方面进行了分析比对。测试了
    IGBT
    的静态参数、动态参数和短路特性,对 IGBT ???br/>的芯片布局、 内部联接和封装工艺进行了对比。着
    重考察了一款
    IGBT 的工作特性,并以此款 IGBT
    替换 HXD2F 机车原有功率???,在实际机车变流
    器系统中对
    IGBT 的应用特性进行测试,评估该型
    IGBT 在机车牵引变流器系统中应用的可能性。
    2 IGBT 电气模型及特性测试
    IGBT 应用一般采用等效电气模型对其特性进
    行仿真验证。
    IGBT 静态特性反映持续导通或关断
    的性能,动态特性反映
    IGBT 开关瞬间工作的性能。
    通常
    IGBT ??橛τ没肪秤肫骷Ъ业牟馐曰肪秤?br/>很大不同,测试实际特性参数有利于更好发挥???br/>的效能。
    2.1 IGBT 电气模型
    集电极
    门极 发射极
    门极
    发射极
    集电极
    1 IGBT 结构图与等效电路
    Fig.1 Schematics of IGBT structure and equivalent circuits

    0755-88267606 00852-2763 5991 021-5489 1460
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