并联IGBT芯片的等离子体抽取渡越时间振荡机理及其特性分析

作者：唐新灵; 崔翔; 赵志斌; 张朋; 李金元

来源：电工技术学报, 2018, 33(10): 2354-2364.

DOI：10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.161915

• 绝缘栅双极型晶体管
• 等离子体抽取渡越时间振荡
• 小信号模型
• 寄生电感

大功率IGBT器件内部通常由多个芯片并联实现大电流。并联IGBT芯片在关断的拖尾阶段存在高频等离子体抽取渡越时间(PETT)振荡,这种振荡会对环境、驱动电路产生严重的电磁干扰。针对空穴注入空间电荷区后引起的空间电荷效应,首次分析空间电荷区的小信号特性,研究IGBT芯片自激振荡产生的原因,揭示高频PETT振荡的机理。其次,研究并联IGBT芯片之间寄生电感与产生PETT振荡时集射极电压的相互关系,基于理论方法计算振荡电压范围以及振荡频率的特点。最后,搭建IGBT开关特性测试平台,对并联IGBT芯片的PETT振荡特性进行测试。实验结果表明,PETT振荡不是随机产生,振荡产生的时刻与集电极电流具有一定的相关性;并联IGBT芯片振荡电压的范围与理论计算范围相吻合;并联IGBT芯片振荡频率的范围也与理论计算范围相吻合。因此,实验结果验证了对PETT振荡特性分析的正确性。

• 单位
  新能源电力系统国家重点实验室; 全球能源互联网研究院; 华北电力大学