基于_IGBT_并联技术的大功率智能模块研制

2019-04-14 12:54:15 Westpac Electronics
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1 引言 电动汽车上应用的功率变换器,大多要求具有 较大的输出电流,较高的输出功率和较高的功率密 度。虽然采用电路并联也可以扩展装置的输出电流 和功率,但是较低的功率密度决定了其不适用于电 动汽车。大电流输出的 IGBT 由于其成品率、需求 量、散热及材料工艺等方面的原因,其价格通常都 远高于采用较低输出电流 IGBT 并联后的价格。因 此,研究电动汽车上应用的高性价比大功率智能模 块对于电动汽车的产业化具有重要意义。 IGBT 并联技术的研究主要集中在 20 世纪 90 年代初。主要研究内容有:IGBT 并联应用时的动 态和静态特性分析[1],并联 IGBT 在软开关情况下 的损耗模型[2]以及 IGBT 并联技术与电路并联技术 优劣的比较[3]等。此后,随着 IGBT 模块的额定电 压和电流的急剧增大,已经能够满足大多数的应用, 针对 IGBT 并联技术的研究几乎处于停滞状态。近 年来,随着电力电子集成技术的发展,为了解决集 成过程中需要的大量的开关器件,针对 IGBT 并联 技术的研究又引起了相关研究人员的关注[4]。 上述针对 IGBT 并联技术的研究,更多的是针 对两支小功率单管并联。与等价容量的单管相比, 并不能体现出 IGBT 并联的高性价比优势,而电动 汽车、电推进舰船等对大电流输出的 IGBT 尤其是 半桥 IGBT 模块的需求越来越广泛。本文旨在通过 对 IGBT 并联关键技术进行研究的基础上,构建一 种高性价比半桥拓扑结构的智能功率模块。

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