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IGBT并联均流措施

来源:衡丽电子


IGBT并联均流措施


由于并联IGBT自身参数的不一致及电路布局不对称等,必引起器件电流分配不均,严重时会使器件失效甚至损坏主电路,因此,IGBT并联的重点是考虑如何通过设计确保均流。目前现有的一些IGBT并联均流措施包括:降额法、栅极电阻匹配法、发射极电阻反馈法、外加电感平衡法等。


1、降额法


降额法,即尽量选用同一批次且具有正温度系数的IGBT进行并联的同时,对IGBT进行较大的降额应用,该方法简单易行,但是器件功率容量浪费严重,即使较大的降额应用也难以保证有很好的可靠性,因为器件的相关参数会随工作状况发生变化。


2、栅极电阻匹配法


栅极电阻匹配法有2种形式:同一栅极电阻法和独立栅极电阻法,该方法虽然简单易行,但不具备通用性,匹配效果随开关管参数变化会变差,而且di/dt射极杂散电感的不一致会导致发射极间产生较大的环流。


3、发射极电阻反馈法


发射极电阻反馈法即在IGBT的发射极串联1个反馈电阻,该方法简单易行,但其反馈程度与均流效果存在矛盾,当驱动回路发射极电阻取值比较小时,电流不均所引起的反馈电压较弱,无法对并联IGBT的均流产生较好的改善作用。




4、外加电感平衡法


外加电感平衡法即在并联IGBT的桥臂中点加上μH级的小电感,用以减小IGBT动态电流的分布不均,设计简单、工程可实现,利用附加电感对上升和下降电流斜率的限制作用,实现对开通和关断过程中的动态电流不均进行限制,但由于2个并联IGBT模块参数差异,其续流二极管在反向恢复过程中的反向恢复电流大小不一致,使得IGBT开通反向恢复阶段的开通电流不均。



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