IGBT動(dòng)態(tài)特性測(cè)試的搭建及其在電磁爐應(yīng)用中的研究.pdf

1、碩士學(xué)位論文目錄目錄目錄IM1Abstract2第一章緒論31.1IGBT的發(fā)展簡(jiǎn)介31.1.1功率半導(dǎo)體器件的發(fā)展31.1.2IGBT的產(chǎn)生41.2IGBT的發(fā)展61.3IGBT的應(yīng)用91.3.1IGBT廣闊的應(yīng)用前景91.3.2IGBT主要的應(yīng)用領(lǐng)域101.4本文主要的研究?jī)?nèi)容11第二章IGBT的工作原理和等效電路132.1N型IGBT的典型結(jié)構(gòu)132.2IGBT工作原理142.3IGBT的等效電路162.3.1IGBT等效電路16

2、2.3.2Latchup效應(yīng)192.4本章小結(jié)20第三章IGBT的工作特性與測(cè)試213.1IGBT靜態(tài)特性213.1.1轉(zhuǎn)移特性213.1.2輸出特性223.2IGBT動(dòng)態(tài)特性243.2.1IGBT的開關(guān)特性243.2.2IGBT柵電荷303.3本章小結(jié)33第四章IGBT的建模354.1IGBT建模的分類354.1.1數(shù)值模型354.1.2解析模型35碩士學(xué)位論文摘要摘要功率半導(dǎo)體器件（PowersemiconductDevice)是用

3、于電能變換和電能控制的大功率電子器件。它是確定電子系統(tǒng)的效率、規(guī)模、成本的重要組成部分，是電力電子技術(shù)的基礎(chǔ)和龍頭。這其中，絕緣雙極晶體管IGBT在過去的30年里無疑是最成功的具有創(chuàng)新性的功率晶體管。IGBT器件以其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，易于控制，成本較低，并且堅(jiān)固耐用。IGBT器件被廣泛的應(yīng)用在消費(fèi)，工業(yè)，交通，照明，以及醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域。本論文主要對(duì)IGBT的動(dòng)靜態(tài)測(cè)試和基于電磁爐的應(yīng)用進(jìn)行了研究。論文首先研究了IGBT的發(fā)展和工作原理，對(duì)IG

4、BT的發(fā)展，IGBT的分類和IGBT的主要應(yīng)用做了一個(gè)綜述，然后討論了IGBT的工作原理和等效電路，以N型IGBT為例子對(duì)IGBT的原理做了詳細(xì)的分析，從物理和電路級(jí)別詳細(xì)闡述了其基本原理。對(duì)IGBT的各類型等效電路進(jìn)行了深入的研究。論文后面對(duì)IGBT器件的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性分別進(jìn)行了研究，靜態(tài)特性主要研究IGBT器件的轉(zhuǎn)移特性和輸出特性，采用貝嶺公司自己生產(chǎn)的20A，600V耐壓的IGBT管子BLG20N60進(jìn)行轉(zhuǎn)移特性的測(cè)試。動(dòng)態(tài)特

5、性主要研究IGBT在開關(guān)過程中的上升時(shí)間，下降時(shí)間和柵電荷。測(cè)試使用手工搭建的電路板，得出這款I(lǐng)GBT器件的幵啟時(shí)間在45ns左右，其中延遲為18ns，上升時(shí)間為27ns關(guān)閉時(shí)間在97ns左右，其中延遲為56ns，下降時(shí)間為41ns，平均Ic電流為10.3A。論文最后對(duì)IGBT的建模和電磁爐的應(yīng)用進(jìn)行了深入的研究。在基于上海貝嶺公司的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備和IGBT的動(dòng)態(tài)特性測(cè)試基礎(chǔ)上，探究IGBT在電磁爐應(yīng)用中容易被擊穿的內(nèi)在原因。介紹了IGBT

6、的建模從數(shù)學(xué)方程方面對(duì)IGBT的建模進(jìn)行了推導(dǎo)，進(jìn)一步介紹了IGBT基于PSpice仿真的方法。對(duì)IGBT基于電磁爐的應(yīng)用進(jìn)行了系統(tǒng)的分析和仿真測(cè)試，給出仿真結(jié)果，測(cè)試結(jié)果，對(duì)比分析結(jié)果，得出結(jié)論。本文研究結(jié)果表明，對(duì)于實(shí)驗(yàn)所使用的IGBT器件，它的上升時(shí)間大約為600800ns下降時(shí)間為520ns，一個(gè)周期總時(shí)間為50us。IGBTVCE的幅值大約為1050V，Ic幅值大約為45A，時(shí)間為23.5us。進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，瞬態(tài)沖擊電流是使IG