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功率器件技术 可靠性分析 功率模块 热仿真 ★ 2.0

改进型大功率纳秒Marx发生器防止破坏性电流丝化

Modified High-Power Nanosecond Marx Generator Prevents Destructive Current Filamentation

作者 Guoyong Duan · Sergey N. Vainshtein · Juha T. Kostamovaara
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2017年10月
技术分类 功率器件技术
技术标签 可靠性分析 功率模块 热仿真
相关度评分 ★★ 2.0 / 5.0
关键词 Marx发生器 雪崩晶体管 电流丝化 热破坏 电力电子 电路保护 半导体可靠性
语言:

中文摘要

本文通过二维物理建模与实验,研究了基于雪崩晶体管的传统Marx电路(TMC)。针对TMC中晶体管易发生热击穿的问题,提出了一种特殊Marx电路(SMC),通过各级本征基极触发保护机制,有效防止了电流丝化导致的器件损坏。

English Abstract

A traditional Marx circuit (TMC) based on avalanche transistors with a shortened emitter and a base was investigated numerically by using a two-dimensional (2-D) physics-based approach and experimentally, and compared with a special Marx circuit (SMC) suggested here, in which an intrinsic base triggering of all the stages protects the transistors, especially the second one, from thermal destructio...
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SunView 深度解读

该研究关注功率半导体在极端脉冲工况下的热失效机理及保护电路设计。虽然阳光电源的核心产品(如PowerTitan储能系统、组串式逆变器)主要采用IGBT或SiC MOSFET,而非雪崩晶体管,但其提出的“本征基极触发”与“热击穿抑制”思路对功率模块的驱动电路设计及极端工况下的可靠性保护具有参考价值。建议研发团队关注该类物理场耦合仿真方法,用于提升逆变器在电网故障或浪涌冲击下的功率器件鲁棒性。