大功率IGBT适配方法组成比例

技术编号:28293827 阅读:30 留言:0更新日期:2021-04-30 16:16
本发明专利技术涉及大功率IGBT的适配,具体为大功率IGBT适配方法。本发明专利技术所阐述的大功率IGBT适配方法是基于驱动核的驱动板,选择合适的门极开通电阻、门极关断电阻、门极电容以及短路保护电阻值和电容值,保证IGBT在满足功率单元的技术要求外,综合考虑整体变流系统的性能要求和保护要求,同时兼顾多家IGBT适配后的驱动板简统要求,利于降低IGBT器件和驱动板成本、减少驱动板部件的库存积压,更是利于车间组装对IGBT、驱动板管理工作和可追溯工作,保证IGBT产品的可靠工作。

【技术实现步骤摘要】
大功率IGBT适配方法
本专利技术涉及大功率IGBT的适配,具体为大功率IGBT适配方法。
技术介绍
大功率IGBT器件已成为轨道交通车辆牵引变流器和各种辅助变流器的核心器件。自2017年来,制作IGBT的原材料硅晶圆在全球范围内供不应求,直接导致IGBT在全球范围供货紧张,出现了交货周期拉长、价格上涨等一系列被动局面;同时国内电力电子变流市场的迅速扩张,轨道交通市场变流产品订单量增多,独家供货的IGBT器件出现断货现象,已经影响到轨道交通企业的订单交付;为了消除独家供货造成的成本壁垒,轨道交通企业急需开发2家以上IGBT产品保证轨道交通变流产品市场份额及产品交付。大功率IGBT适配是基于变流系统的正常功率变换要求,通过选择合适的门极驱动参数,使得IGBT满足变流系统电压电流要求的同时,考虑IGBT开通关断时的时间延时、开通与关断损耗,保证IGBT在当前系统的要求下能够正常工作。现在大功率IGBT适配存在以下问题:1)IGBT适配的门极驱动板种类繁多。由于IGBT适配过程涉及门极驱动板的参数匹配,参数正确与否,完本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.大功率IGBT适配方法,其特征在于包括技术参数匹配和适配试验过程;/n其中技术参数匹配过程包括以下步骤:/n(1)根据IGBT技术手册,确定适配IGBT开通电阻、关断电阻、门极电容、门极电荷边界条件;适配IGBT分为第一供应商提供的IGBT和适配供应商提供的IGBT;/n(2)根据不同供应商IGBT边界条件,选取初始的驱动板电气参数:开通电阻、关断电阻、门极电容、短路电阻和短路电容;/n(3)装配功率模块:选取功率模块任一桥臂装配适配IGBT、配置板及适配初始电气参数的驱动板,形成第一供应商适配桥臂和适配供应商适配桥臂;/n适配试验过程包括以下步骤:/n(1)试验:将第一供应商适配桥臂和适...

【技术特征摘要】
1.大功率IGBT适配方法,其特征在于包括技术参数匹配和适配试验过程;
其中技术参数匹配过程包括以下步骤:
(1)根据IGBT技术手册,确定适配IGBT开通电阻、关断电阻、门极电容、门极电荷边界条件;适配IGBT分为第一供应商提供的IGBT和适配供应商提供的IGBT;
(2)根据不同供应商IGBT边界条件,选取初始的驱动板电气参数:开通电阻、关断电阻、门极电容、短路电阻和短路电容;
(3)装配功率模块:选取功率模块任一桥臂装配适配IGBT、配置板及适配初始电气参数的驱动板,形成第一供应商适配桥臂和适配供应商适配桥臂;
适配试验过程包括以下步骤:
(1)试验:将第一供应商适配桥臂和适配供应商适配桥臂在不同电压不同电流等级下进行测试,测试过程中采集门极电压Vge、IGBT两端VCE电压、上下管IGBT电流,记录适配参数并存储波形;
(2)适配参数分析:
A.驱动板电气参数:门极开通电阻、门极关断电阻、门极电容、短路电阻和短路电容应大于等于适配IGBT技术手册给出的数值;
B.适配IGBT二次关断过电压小于其标称电压,其匹配的功率模块过电压例行试验大纲及型式试验大纲要求;
C.二极管反向恢复电流大小应在其技术手册推荐电流范围内;
D.电气应力di/dt、dv/dt在适配IGBT技术手册试验数值范围内;
E.IGBT开通延时与关断延时与IGBT开关损耗和系统死区时间有关系,应与已上线验证过的IGBT进行对比参照,保证基于IGBT损耗的功率模块整体损耗小于冷却系统散热功率;开通延时和关断延时时间关系通过计算后小于系统给定的死区时间,Td=(Tdoff-Tdon)×1.5<Tdxt;Td:延时时间;Tdoff:关断延时;Tdon:开通延时,Tdxt为死区时间;
如若不满足上述要求,需重新调整驱动板电气参数,进行适配试验,直至选出合适的驱动板电气参数使得第一供应商和适配供应商提供的IGBT都满足上述要求。


2.根据权利要求1所述的大功率IGBT适配方法,其特征在于适配试验过程还包括以下步骤:
(3)杂散电感测试:
根据要求对所有供应商IGBT进行杂散电感测试,取功率模块某一桥臂上的IGBT进行试验,在试验过程中用采集IGBTCE两端电压、IGBT电流,读取Us、di值,根据公式Us=Ls×(di/dt),就可以算出杂散电感数值;Us:杂散电感上感应电压;Ls:杂散电感值;di:电流变化值;dt:电流变化时间;
(4)短路测试:
根据要求对所有供应商IGBT...

【专利技术属性】
技术研发人员:李守蓉李萍王雷柴媛王志强
申请(专利权)人:中车永济电机有限公司
类型:发明
国别省市:山西;14

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