IGBT模塊吸收電容參數(shù)設(shè)計

IGBT模塊采用吸收電路時，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是吸收電容和母線寄生電感的函數(shù)。為確定△U2的數(shù)量級，可以用能量守恒定律獲得下式：

式中：Lp為母線寄生電感;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(shè)定限值，那么便能按下式進行計算：

下表給出了針對H系列IGBT推薦的吸收電路設(shè)計值，使用下表的兩個設(shè)定條件是：

1)吸收電路處理的最大電流為該模塊的額定電流Ic，對短路時發(fā)生的過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(shè)計的緩沖電容Cs值，是以△U2=100V計算出來的。根據(jù)前面的選擇，對于額定電流為300A的主功率開關(guān)器件，從表中的推薦值可以得出吸收電容的值應(yīng)該是0.47uF。考慮到該推薦值為采用RC吸收網(wǎng)絡(luò)時的選擇值，對于吸收電容直接并接在每個功率開關(guān)器件兩側(cè)的情況，該吸收電容的選擇值還可以比這個值小。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(nèi)部很小的寄生電感現(xiàn)象幾乎可以使網(wǎng)絡(luò)完全失效。為了減小寄生電感，在設(shè)計中應(yīng)注意以下幾點。

①直流母線要盡量地短。

②緩沖吸收電路要盡量貼近IGBT。

③選用無感的突波電容及與IGBT相匹配的快速緩沖二極管。