IGBT在客车DC600V系统逆变器中的应用与保护.pdfVIP

第 17卷 第 6期 电子设计工程 2009年 6月 VoL17 No．6 ElectronicDesignEngineering Jun．2009 IGBT在客车DC600V系统逆变器中 的应用与保护 史富强．王旭波 (西安铁路职业技术学院．陕西 西安 710014) 摘要 ：简要介绍绝缘栅极 晶体管(IGBT)的结构、特点及其在铁路供 电系统中的应用。重点讨论 IGBT模块在铁路客车 DC600V供 电系统逆变器 中的应用与保护。IGBT模块具有损耗小 。便于组装 ，开关转换均匀等优点。应用结果表明， IGBT模块有过压、欠压保护，过流、过载、过热等保护功能，保证DC600V供 电系统安全、可靠地运行。 关 键 词 ：绝缘栅双极管(IGBT)；铁路客车 ；DC6OOV；供 电系统；应用；保护 中图分类号：，Ⅲ 166 文献标识码 ：A 文件编号：1674—6236(2009)06-0107—03 ApplicationandprotectionofIGBT toreverserin passengercarDC600V feedsystem SHIFu—qiang．WANGXu-bo (Xi’alzRailwayVocationalTechnicalInstitute，Xi’帆 710014，China) Abstract：ThepaperintroducesbrieflytheIGBTstructure，thecharacteristicanditsapplicationinhterailroadpowersupply system，discusseswiht emphasiso11applicationandtheprotectionofIGBTmoduleinthepassengertraincarDC600V power supplysystem．IGBTmodulehas low-loss，easytopackage，s~tchconversion，eta1．Applicationresultshowsthat IGBThas over-voltage，under-voltageprotection，over-current，over-load，over-heatprotectionfunction．Itcanensuresoperationofsafe andreliableintheDC6OOV feedsystem． Keywords：InsulatedGateBipolraTransistor(IGBT)；railroadpassengercar；DC600V；supplypowersystem；apply； protect 只双单元模块可构成三相逆变器主电路 ，如 图2所示I。 1 IGBT综述 1．1IGBT的结构特点[11 IGBT是大功率、集成化 的 “绝缘栅双极 晶体管”(Insulated GateBipol~Transistor)。它是 8O年代初集合大功率双极型晶 体管 GTR与 MOSFET场效应管的优点而发展 的一种新型复 合电子器件，兼有MOSFET的高输入阻抗和 GTR的低导通压 降的优点。图 1所示为 N沟道增强型垂直式IGBT单元结构， IGBT采用沟槽结构，以减少通态压 降．改善其频率特性。并采 用 NPT技术实现 IGBT的大功率 。IGBT用MOSFET作为输入 部分 ，其特性与 N沟道增强型 MOS器件的转移特性相似 ，形 图 1 NPT结构的IGBT单元结构