1. IGBT 模块主要由哪些部分组成?
回答:
主要组成部件包括IGBT芯片、二极管芯片、DBC(绝缘基板)、铝线、硅胶、电极和外壳。如下图所示:

2. SHYSEMI IGBT 类型?
回答:
根据电压极性,分为:600V、1200V、1700V。
根据电流极性,电流规格有:50A、75A、100A、150A、200A、300A、400A……
3. SHYSEMI L型、K型和U型模块之间有什么区别?
回答:
- L系列是低损耗快速系列,具有低导通压降,适用于20KHz以下的开关频率;
- K系列是标准系列,属于中档,适用于中频,针对15-25KHz开关频率进行了优化;
- U系列是超高速系列,开关损耗低,适用于20KHz以上的开关频率。
4. 我们应该在什么情况下使用 600V、1200V、1700V?
回答:
主要取决于母线电压。单相整流后母线电压约为300V,考虑到冗余性,一般选择600V系列;三相整流后母线电压约为540V,一般使用1200V系列;一些特殊用途,例如机车牵引,母线电压可能高达700V或更高,需要使用1700V系列。

5. SHYSEMI IGBT 设计领域?
回答:
6. 神华影组件的导通电压降是多少?
回答:
我们的 1200V 导通状态压降,L 系列约为 1.8V,K 系列约为 2.2V,U 系列约为 3.5V,相同电极的压降略有不同。
7. 什么是硬开关和软开关?答案请参考图1和图2:
图1显示了硬开关电压和电流波形。

图1:功率器件的硬开关过程
软件开关电压和电流波形如图2所示

图 2 功率器件软开关过程
如图 1 所示,硬开关电路的导通和关断过程中电流和电压波形存在叠加,导致损耗;如图 2 所示,软开关意味着在导通和关断过程中,电压和电流波形几乎不重叠,因此导通和关断时间的损耗降低到非常低的水平。
8. 如何计算IGBT的开关损耗和过载损耗?
回答:
开关损耗:Pswitch = (Eon + Eoff) - fswitch
通态损耗:Pcond = Vce - Ic - duty
9. 如图 3 所示,IGBT 在导通过程中的电流波形出现 Ir,这是什么原因?
回答:
IGBT 模块导通过程中出现尖峰 Ir 的原因是反向并联连续二极管中的反向恢复电流。

图 3 IGBT 传导
10. 如图 4 所示,IGBT 在关断过程中电压波形中出现 Ur 的原因是什么?
解决方案:
IGBT关断期间出现Ur的原因是存在杂散电感, V<sub>overshoot</sub> = L<sub>stray</sub> , V<sub>ce</sub> = V<sub>overshoot</sub> + V<sub>DC</sub>-Link 。杂散电感是由电容器到IGBT模块的结构设计造成的。为最大限度地减少杂散电感,设计原则是使正负电流尽可能接近且平行。

图 4 IGBT 关闭
11. 栅极电阻RG对IGBT的开关性能有何影响?
回答:
栅极电阻RG会影响IGBT的开关速度、上升时间tr和下降时间tf。RG越大,开关损耗越大,但di/dt越小,从而降低VCE过电压。RG越小,开关损耗越小,但di/dt越大,VCE越大。选择RG时,应权衡开关损耗和VCE尖峰电压,使其同时达到合理值。

