IGBT器件的大功率DC/DC电源并联技术研究
背景与意义：直流电力电子技术在工业生产、航空航天、通信等领域中得到了广泛应用，大功率DC/DC电源是这些应用中的一个重要部分。
在实际应用中，要求DC/DC电源的功率尽可能大，效率尽可能高。
为了满足这些要求，通常采用并联技术。
本文将从IGBT器件的特性出发，研究IGBT器件的大功率DC/DC电源并联技术。
一、IGBT器件特性IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor），绝缘栅双极晶体管，是BPT（Bipolar Junction Transistor，双极晶体管）和MOSFET（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，金属氧化物半导体场效应晶体管）的结合体。
IGBT器件具有BPT器件的低导通压降特性和MOSFET器件的高输入阻抗特性。
因此IGBT器件广泛应用于高功率电子设备和电力电子设备中，例如大功率逆变器、变频器和直流电源等。
IGBT器件还具有以下特点：1.能承受高电压：IGBT器件的栅极和漏极之间有绝缘层，因此可以承受高电压。
2.高速开关特性：IGBT器件的导通和截止速度非常快，因此可以用于高频率开关电路。
3.大电流承载能力：IGBT器件的漏极可以承受大电流，因此可以用于高功率电子设备。
4.低输出电流漏电流：相对于MOSFET器件，IGBT器件的输出电流漏电流较低。
二、IGBT器件的并联技术在大功率DC/DC电源中，为了获得更大的功率和更高的效率，通常采用多个IGBT器件并联工作。
并联技术可以提高电源的能力和可靠性，同时减小每个器件的压降和功率损失。
但是，在实际应用中，IGBT器件的并联存在一些问题，例如：1.由于器件参数差异，器件工作状态不同，容易导致电压和电流分布不均匀，引起功率不等分和热失衡。
2.由于保护、控制电路的间隔时间和响应时间的不同，引起IGBT器件间的失衡。
例如，某个器件的过温动作导致该器件不工作，但其他器件仍在正常工作，导致电源输出功率降低。
3.由于器件间的漏电流和温度不均匀度的影响，容易引起并联的器件反向掉电等问题。
因此，IGBT器件的并联技术需要进行严密的控制和保护。
一般采用以下两种方法：1. 组合电阻并联法：在IGBT器件的漏极或源极间串联安装相等的电阻，以确保器件间电流分配的均衡。
但是，由于组合电阻的存在，会导致电源效率下降。
2. 自适应控制法：通过监测每个器件的电压和电流，利用信号处理技术控制器件的开关状况，实现各个器件的电流分配均衡。
三、结论IGBT器件的并联技术可以提高DC/DC电源的功率和效率，但由于器件间参数的差异，容易出现失衡问题。
采用组合电阻并联法或自适应控制法可以解决这些问题。
在实际应用中，应根据系统要求选择合适的并联方法，并进行充分的性能测试和保护措施，以确保系统的稳定性和安全性。
除了以上提到的内容，IGBT器件的大功率DC/DC电源并联技术还有以下研究方向：1. 优化电压和电流分配：在并联时，如何分配电压和电流是一个关键问题。
一般采用电阻分流、负载均衡和自适应控制等方法来优化电压和电流分配。
但是在高功率应用中，这些方法可能会降低效率和稳定性，需要进一步研究优化方案。
2. 保护和故障诊断：由于IGBT器件的故障会对整个电源系统产生影响，因此需要对故障进行及时诊断和保护。
一般采用电路中断、动态调整工作条件和故障预测等方法来实现保护和故障诊断。
3. 系统的可靠性和安全性：在高功率应用中，任何故障都会对电源系统产生重要影响。
因此，如何保证系统的可靠性和安全性是一个重要问题。
一般采用双冗余设计、多重保护措施和严格的测试和验证等方法来提高系统的可靠性和安全性。
4. 制造和性能优化：IGBT器件的制造和性能优化也是当前研究的重要方向。
特别是在高功率应用中，需要考虑器件的温度、压降、漏电流、失配等性能问题，并进行优化和改进，以提高器件的性能和可靠性。
综上所述，IGBT器件的大功率DC/DC电源并联技术是一个充满挑战和机遇的领域。
未来需要进一步加强研究，开发创新性的技术和方案，为工业生产和科学研究等领域提供更加高效、可靠和安全的电源解决方案。