IGBT功率模塊并聯(lián)技術(shù)研究.pdf

1、儲(chǔ)能系統(tǒng)是支撐智能電網(wǎng)、可再生能源接入、分布式發(fā)電、微電網(wǎng)以及電動(dòng)汽車等發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。對IGBT功率模塊并聯(lián)擴(kuò)容技術(shù)的研究，可以為IGBT功率模塊在大容量儲(chǔ)能系統(tǒng)中的應(yīng)用提供技術(shù)支持。
　　隨著半導(dǎo)體工藝的發(fā)展，主流制造商可提供的IGBT功率模塊容量已經(jīng)大幅提高，但當(dāng)系統(tǒng)有進(jìn)一步的擴(kuò)容要求時(shí)，通常有兩種方式供選擇來提高電流容量:直接選用更大功率容量的器件，或者使用中小功率等級(jí)的器件并聯(lián)。但考慮到價(jià)格，驅(qū)動(dòng)電路的復(fù)雜性，采用多個(gè)I

2、GBT功率模塊并聯(lián)來提高電流容量是現(xiàn)階段最經(jīng)濟(jì)的作法。IGBT功率模塊并聯(lián)運(yùn)行時(shí)由于各個(gè)模塊參數(shù)的離散性、驅(qū)動(dòng)電路和主功率回路的不對稱性，使其輸出的電流不可能完全相同，所以，靜態(tài)、動(dòng)態(tài)不均流是必須要考慮的問題。
　　本文重點(diǎn)是研究并聯(lián)IGBT功率模塊靜動(dòng)態(tài)不均流的影響因素及其改善方法。文中首先分析了功率IGBT的工作原理及基本特性，包括功率IGBT的等效電路，靜態(tài)特性和開關(guān)特性。然后，利用仿真和實(shí)驗(yàn)對并聯(lián)IGBT功率模塊靜態(tài)均流和

3、動(dòng)態(tài)均流的影響因素進(jìn)行了研究。最后，基于前述靜態(tài)均流的影響因素的分析，使用了降額法、串入阻抗法、控制柵壓法來改善靜態(tài)均流?；谇笆鰟?dòng)態(tài)均流的影響因素的分析，使用了降額法、柵極電阻補(bǔ)償法來改善動(dòng)態(tài)均流。此外，基于IGBT功率模塊的分布參數(shù)模型及單管IGBT功率模塊開通過程，建立了并聯(lián)IGBT功率模塊動(dòng)態(tài)均流模型，并用實(shí)驗(yàn)證明了模型的正確性，進(jìn)而基于此動(dòng)態(tài)均流模型提出了一種簡單的主動(dòng)門極控制均流方法，可以直接通過模塊測試得到延遲時(shí)間的補(bǔ)償，