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《IGBT器件的发展现状以及在智能电网中的应用》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、DOI:10.14171/j.2095-5944.sg.2013.02.002第1卷第2期智能电网Vol.1No.22013年12月SmartGridDec.2013文章编号:2095-5944(2013)02-0011-06中图分类号:TN32文献标志码:AIGBT器件的发展现状以及在智能电网中的应用111122金锐,于坤山,张朋,刘先正,何维国,刘隽(1.国网智能电网研究院电工新材料及微电子研究所,北京市昌平区102209;2.上海市电力公司,上海市黄浦区200023)DevelopmentofIGBTDevicesandtheTypicalApplica
2、tionintheSmartGrid111122JINRui,YUKunshan,ZHANGPeng,LIUXianzheng,HEWeiguo,LIUJun(1.DepartmentofNewElectricalMaterials&Microelectronics,StateGridSmartGridResearchInstitute,ChangpingDistrict,Beijing102209,China;2.ShanghaiMunicipalElectricPowerCompany,HuangpuDistrict,Shanghai200023,Chin
3、a)ABSTRACT:Theapplicationofinsulated-gatebipolartransistor(IGBT),astherepresentativeoftheturn-offsemiconductorpowerdevices,promotestheinnovationofthepowerelectronictechnologyonceagain.ThispaperfirstintroducestheimportanceoftheapplicationofIGBTinthesmartgrid,andthenreviewsthedevelopm
4、entlevelofthechipandpackagetechnologyinIGBTdevicesathomeandabroadfortherecenttwentyyears.ItfocusesontheanalysisoftheselectioncriteriaofIGBTandtypicalapplicationsinpowergrid,andfinallyanalyzestheprofoundinfluenceofIGBTdevicesbroughtintheseapplicationfields.KEYWORDS:insulated-gatebipo
5、lartransistor(IGBT);powersemiconductor;powerelectronics摘要:以绝缘栅双极型晶体管(insulated-gatebipolartransistor,IGBT)为代表的可关断半导体功率器件的成熟应用,推动了电力电子技术的又一次革新。首先介绍IGBT在智能电网中应用的重要性,对20多年来IGBT器件在芯片和封装等技术在国内外的发展水平进行回顾。重点分析IGBT的选型特点和在电网中的典型应用,最后分析在这些应用中使用IGBT器件所带来的深远影响。关键词:绝缘栅双极型晶体管;功率半导体;电力电子0引言智能电网的相关
6、设备中起着至关重要的作用。但是,核心电力电子器件的可获得性差、采购困难等在发达国家大约70%的电能都要经过功率半大大限制了我国智能电网所需的电力电子技术的导体器件的处理。功率半导体器件是实现电能的传进一步发展。输、转换及其过程控制的核心部件,它使电能的使用更高效、更节能、更环保,将“粗电”变为“精1IGBT器件的研究现状电”,因此它是节能减排的基础技术和核心技术。国外大公司在10多年前已能制备成熟的焊接近年来,新一代全控型功率半导体器件,如绝缘栅式IGBT模块,其中包含多个IGBT和反并联的快双极型晶体管(insulated-gatebipolartransi
7、stor,IGBT)恢复二极管(fast-recovery-diode,FRD),并依靠在等已得到越来越广泛的应用,将电力电子技术又带IGBT和FRD芯片以及封装技术等领域的优势,进入了一个崭新时代。一步研制出适于电力系统应用的压接式IGBT模目前,IGBT的耐受电压已达到6.5kV,而且块,而国内无论在高压IGBT芯片还是模块封装领IGBT的通态压降也由于发射极电子注入效应技术域等都起步较晚。目前市面上供应的电压等级主要的应用而得到大幅降低。在智能电网建设的大背景有600、1200、1700、2500、3300、4500及6500V下,IGBT作为新型电力电
8、子器件的典型代表,在IGBT模块。同时