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IGBT模塊吸收電容參數設計

IGBT模塊采用吸收電路時(shí),典型的關(guān)斷電壓波形如下圖所示。從圖中可以看出,初始浪涌電壓△U1之后,隨著(zhù)吸收電容充電,瞬態(tài)電壓再次上升。第二次上升峰值△U2是吸收電容和母線(xiàn)寄生電感的函數。為確定△U2的數量級,可以用能量守恒定律獲得下式:文章來(lái)源:http://www.wllre.cn/il/238.html
能量守恒定律
式中:Lp為母線(xiàn)寄生電感;ic為功率器件的工作電流;C為吸收電容值;△U2為吸收電壓峰值。若給△U2設定限值,那么便能按下式進(jìn)行計算。
C為吸收電容值
下表給出了三菱公司針對H系列IGBT推薦的吸收電路設計值,實(shí)驗證明也適用于其他公司的IGBT。使用下表的兩個(gè)設定條件是:
三菱公司針對H系列IGBT推薦的吸收電路設計值
1)吸收電路處理的最大電流為該模塊的額定電流Ic,對短路時(shí)發(fā)生的過(guò)大電流已采用降低柵極發(fā)射極電壓UGE、鉗位UGE等辦法加以限制。
2)按C型緩沖電路設計的緩沖電容Cs值,是以△U2=100V計算出來(lái)的。
根據前面的選擇,對于額定電流為300A的主功率開(kāi)關(guān)器件,從表中的推薦值可以得出吸收電容的值應該是0.47uF?紤]到該推薦值為采用RC吸收網(wǎng)絡(luò )時(shí)的選擇值,對于吸收電容直接并接在每個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件兩側的情況,該吸收電容的選擇值還可以比這個(gè)值小。大功率IGBT電路需要極低電感量的吸收電路,故吸收電容要選擇無(wú)感電容。
吸收網(wǎng)絡(luò )中元件的特性是非常重要的。由于電流變化率非常大,吸收電路及其元件內部很小的寄生電感現象幾乎可以使網(wǎng)絡(luò )完全失效。為了減小寄生電感,在設計中應注意以下幾點(diǎn)。
  ①直流母線(xiàn)要盡量地短。
  ②緩沖吸收電路要盡量貼近IGBT。
  ③選用無(wú)感的突波電容及與IGBT相匹配的快速緩沖二極管。
 
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