压接式IGBT器件内部芯片电流测量的研究

发布时间：2024-02-19 20:42

　　近年来,随着以IGBT为代表的全控型功率半导体器件的技术快速发展,柔性直流输电技术日趋成熟。当前直流输电系统不断朝着多端系统的方向发展,高压直流断路器被视为整个柔性直流输电系统的核心组成部分。压接式IGBT因其控制功率低、电流容量大和开关速度高的特点,被广泛应用于高压直流断路器中。通过将多个IGBT芯片并联以及多个二极管芯片反向并联可以提高压接式IGBT器件的通流能力,但在器件的开通和关断过程中,内部并联芯片因所在回路的电气参数差异产生的最大电流过冲对器件的可靠性影响很大。因此为了实现压接式IGBT器件的可靠性研究,需要测量器件在开通和关断过程中内部各个芯片的电流分布情况。本文首先介绍了当前应用于电力电子器件的电流测量技术,分析了每一种测量技术的优缺点及其应用的方向,并针对本文所研究的Westcode公司4.5kV/1.2kA压接式IGBT器件,重点对Rogowski线圈传感器进行了详细的论述。然后,详细介绍了传统Rogowski线圈传感器的工作机理。在此基础上,根据所研究的压接式IGBT器件,本文设计了一种小型PCB Rogowski线圈传感器,并结合线圈的阻抗特性,对传统的复合式积...

【文章页数】：94 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－４霍尔电流传感器两种应用模式??

图１－４霍尔电流传感器两种应用模式??Ｆｉｇ．?１?－４?Ｔｗｏ?ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ?ｍｏｄｅｓ?ｏｆ?Ｈａｌｌ?ｃｕｒｒｅｎｔ?ｓｅｎｓｏｒ??开环变换器是霍尔传感器用于电流测量最简单的设计，原理图如图１－４?（ａ）所??示。导体穿过一个铁心，被测电流／ｉ在铁心中产生磁场。....

图１－５压接式ＩＧＢＴ内部结构与芯片布局??

１．３．１本文的研究对象??本文主要针对英国Ｗｅｓｔｃｏｄｅ公司４．５ｋＶ／１．２ｋＡ的压接式ＩＧＢＴ器件??（Ｔ１２００ＥＢ４５Ｅ），其基本内部结构和芯片的布局情况如图丨－５所示，（ａ）为器件的??内部结构，（ｂ）为芯片布局与管壳底座尺寸，其中１￣１１为ＩＧＢＴ芯片，其余５个?....

图２－１?Ｒｏｇｏｗｓｋｉ线圈传感器??Ｆｉ．２－１?Ｒｏｏｗｓｋｉ?Ｃｏｉｌ?Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ??

图２－１?Ｒｏｇｏｗｓｋｉ线圈传感器??Ｆｉｇ．２－１?Ｒｏｇｏｗｓｋｉ?Ｃｏｉｌ?Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ??Ｒｏｇｏｗｓｋｉ线圈的结构如图２－１所示。将导线均匀缠绕在恒定横截面积Ａ（ｗ２）??的非磁性材料制成的骨架上并形成闭环，由电磁感应定律和安培环路定律可得，线??圈中产生的感....

图２－２?Ｒｏｇｏｗｓｋｉ线圈等效模型??

Ｆｉｇ．２－２?Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ?ｃｉｒｃｕｉｔ?ｏｆ?Ｒｏｇｏｗｓｋｉ?ｃｏｉｌ??英国帝国理工学院Ｃｏｏｐｅｒ等学者在文献［１８］中指出，线圈在高频状态下，线??圈的带宽受终端电阻沁的影响非常显著。如图２－２所示，当被测电流／在线圈中心??对称的位置，且外部无其他干扰电流....

本文编号：3903289