恒电供应第五代IGBT的有源滤波模块HDAPF

多年以来，IGBT技术改进的追求的目标是：

1，减小通态压降。达到增加电流密度、降低通态功率损耗的目的。

2，降低开关时间，特别是关断时间。达到提高应用时使用频率、降低开关损耗的目的。

3，组成IGBT的大量“原胞”在工作时是并联运行，要求每个原胞在工作温度允许范围内温度变化时保持压降一致，达到均流目的。否则会造成IGBT器件因个别原胞过流损坏而损坏。

4，提高断态耐压水平，以满足应用需要。

早的一代、di二代早期产品曾采用过“辐照”手段，但却有增加通态压降(会增加通态功耗)的反作用危险。地一代与地二代由于体内晶体结构本身原因造成“负温度系数”，造成各IGBT原胞通态压降不一致，不利于并联运行，因此当时的IGBT电流做不大。此问题在第四代产品中采用了“透明集电区技术”，产生正温度系数效果后基本解决了。

di二代产品采用“电场中止技术”，增加一个“缓冲层”，这样可以用较薄的晶片实现相同的耐压(击穿电压)。因为晶片越薄，,饱和压降越小，导通功耗越低。此技术往往在耐压较高的IGBT上运用效果明显。耐压较低的如几百伏的IGBT产品，晶片本来就薄，再减薄到如100到150微米的话，加工过程极容易损坏晶片。

di三代产品是把前两代平面绝缘栅设计改为沟槽栅结构，即在晶片表面栅极位置垂直刻槽深入晶片制成绝缘栅。栅极面积加大但占用晶片位置减小，增加了栅极密度。工作时增强了电流导通能力，降低了导通压降。

di四代非穿通型IGBT(NPT)产品不再采用“外延”技术，代之以“硼离子注入”方法生成集电极，这就是所谓的“透明集电区技术”。

di五代产品是在IGBT经历了上述四次技术改进实践后对各种技术措施的重新组合。di五代IGBT是第四代产品“透明集电区技术”与“电场中止技术”的组合。

上述几项改进技术已经在各国产品中普遍采用，只是侧重面有所不同。除此以外，有报道介绍了一些其它技术措施如：内透明集电极、砷掺杂缓冲层、基板薄膜化、软穿通技术等。

山东恒电电气投入大量的科研力量研究发现，第五代IGBT可以降低三分之一的损耗，提高开关频率。目前是国内APF研发生产公司中一家已经开始使用第五代IGBT的研发企业，产品质量在国内处于先进水平。

      Heverdin系列有源电力滤波器主电路为IGBT功率变换器，采用基于瞬时无功功率理论的检测技术，自动跟踪电网诣波的变化，具有高度可控性与快速响应性。克服了传统无源滤波器的滤波效果差、容易发生谐振、只能滤除固定次谐波等缺点，对各种快速瞬变的冲击性负荷均能起到良好的滤波和补偿效果。

      Heverdin系列有源电力滤波器是一体式的升级产品，采用 级控制芯片，计算能力及抗干扰能力极强，可实现一个控制器集中控制多台并联工作，采用自适应电流平均值控制算法并结合LCL拓扑结构，克服了传统的滞环电流控制由于开关频率变化所带来的输出频谱范围宽、滤波较困难、高频谐波会干扰电网等缺点。