压接型IGBT芯片的参数分散性对其并联时开通均流的影响

作者：曹子楷; 崔翔; 李学宝; 范迦羽; 詹雍凡

来源：中国电机工程学报, 2022, 1-15.

• 压接型IGBT
• 开通均流
• 芯片参数
• 分散性

压接型绝缘栅双极晶体管（press pack insulated gate bipolar Transistor）的多芯片并联技术已成为大功率器件设计的核心之一，而并联压接型IGBT芯片的开通均流问题因续流二极管反向恢复的存在需被重点关注。为研究压接型IGBT芯片的参数分散性对其并联时开通均流的影响，本文首先根据IGBT单芯片的开通机理和波形揭示芯片参数对IGBT开通各个阶段内集电极电流变化的影响规律。其次，通过统计直方图获得IGBT芯片阈值电压和饱和管压降等参数的正态分布特性，提出多芯片并联IGBT开通过程中集电极电流分布的统计分析方法，掌握并联IGBT芯片的参数分散性对其开通过程中电流分布的定量影响规律，推导动态电流的跨导积分法计算公式以及稳态电流的饱和管压降分流法计算公式。最后，在并联双芯片的双脉冲实验中验证所得结论的有效性，相较于传统的恒定跨导法计算公式，最大相对误差从14.3%降低至4.66%，相较于传统的等效通态电阻法计算公式，最大相对误差从18.2%降低至4.27%，提出调节阈值电压与跨导的比例以及控制饱和管压降的极差等筛选建议。本文的研究成果可以为并联压接型IGBT芯片的参数筛选提供一定指导。

• 单位
  新能源电力系统国家重点实验室; 华北电力大学