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桥式结构中IGBT的短路行为与电压重分布
Short-Circuit Behavior and Voltage Redistribution of IGBTs in Bridge Structures
| 作者 | Yixuan Yang · Yilin Wu · Xuebao Li · Zhibin Zhao · Junchuan Zhou · Zhiyuan He · Xiang Cui · Guangfu Tang |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2023年3月 |
| 技术分类 | 功率器件技术 |
| 技术标签 | IGBT 功率模块 可靠性分析 故障诊断 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | IGBT 短路特性 桥式结构 电压重分布 动态雪崩 可靠性 电力电子 |
语言:
中文摘要
本文通过半导体器件理论、实验及物理仿真，深入分析了桥式结构中因栅极信号错误导致的短路行为。研究揭示了电压重分布现象及其引发的动态雪崩失效机制，并设计了实验平台进行验证，为提升功率器件在复杂电路中的可靠性提供了理论支撑。
English Abstract
In this article, the behavior of short-circuit (SC) caused by incorrect gate signals in bridge structures is analyzed in detail by semiconductor device theory, experimentations, and physics-based simulations, which has rarely been studied before. The voltage redistribution phenomenon and the associated dynamic avalanche failures are discovered. An experimental platform is designed and built to rep...
S
SunView 深度解读
该研究对阳光电源的核心产品线（光伏逆变器、储能PCS、风电变流器）至关重要。这些产品普遍采用桥式拓扑结构，IGBT作为核心功率开关，其短路耐受能力直接决定了系统的可靠性。文中揭示的电压重分布机制有助于优化驱动电路设计与保护逻辑，特别是在PowerTitan等大功率储能系统及组串式逆变器中，能有效预防因误触发导致的器件失效。建议研发团队将此研究成果应用于功率模块的选型评估及短路保护策略的迭代，以提升产品在极端工况下的鲁棒性。