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IGBT模块内部杂散电感的定义

IGBT半桥逆变电路工作原理以及当IGBT1开通关断时的电压电流波形如图1所示,Lσ代表整个换流回路(条纹区域内)所有的杂散电感之和(电容器,母排,IGBT模块)。文章来源:http://www.igbt8.com/jc/16.html
IGBT半桥电路以及IGBT1开关时电压电流波形
图1:IGBT半桥电路以及IGBT1开关时电压电流波形
       由于电流的变化,杂散电感Lσ两端感应出大小为Lσ*dioff/dt的压降,该压降被当作是一个电压尖峰叠加在直流母线电压VCC上,同时施加在关断的IGBT1两端。允许的极限电流关断速度di/dt及过压能力可以从IGBT的RBSOA(反偏安全工作区)曲线(图2)推导出。如果测量是通过IGBT的辅助CE端子,则该曲线是有效的。如果测量是在IGBT模块主端子上进行的,考虑到主端子与辅助端子之间的杂散电感,规格书中会相应给出降额曲线。对于IGBT两单元模块,此图所示为两个换流IGBT开关其中之一的两端电压。
RBSOA diagram for FZ1200 R33KF2
图2:RBSOA diagram for FZ1200 R33KF2
IGBT模块规格书会给出模块内部杂散电感值Ls用于计算,对于单个开关IGBT模块,Ls的值是模块主端子到辅助端子之间的杂散电感。对于两单元IGBT模块或者包含有多相桥臂的IGBT模块,Ls的值取决于应用中对应的上管和下管之间有效的换流回路。根据IGBT模块的结构,该值会明显小于上管和下管分别确定的杂散电感之和。在一个单相桥臂以上的模块中,从正电源电压,通过该相桥臂,回到负电源电压的换流回路总是最坏的情况。
可通过二极管关断的过程测量内部杂散电感。在某一时刻,当二极管的正向电流下降速度保持恒定,二极管仍然没有阻断能力时,两端产生压降。该压降只能是由于模块的杂散电感产生,无其他影响因素。模块杂散电感可以通过下式获得:Ls=△V/diF/dt。
IGBT模块杂散电感测试电路
IGBT模块杂散电感测试波形
取决于指定类型的IGBT模块,规格书中杂散电感的值,可通过以下的方式描述:
Single modules type FZ... or ...GA... and Tripacks:
模块的杂散电感为C和E主端子之间的部分。
模块的杂散电感为C和E主端子之间的部分
Dual modules type FF... (with exception of FF200R33KF):
这种类型的模块包含两个独立的开关,规格书的值是指每个开关C和E主端子之间的杂散电感。
每个开关C和E主端子之间的杂散电感
Half-Bridges type ...GB... and FF200R33KF (modules with three main terminals):
规格书给定的数据覆盖了上管和下管之间的整个换流回路,包含上管C1端与下管E2端之间的杂散电感。
上管C1端与下管E2端之间的杂散电感
4-packs type F4-...:
这种类型的模块包含两个独立的相桥臂,规格书的数据覆盖了一个相桥臂上管和下管之间的整个换流回路,包含+端与-端端之间的杂散电感。
+端与-端端之间的杂散电感
Six pack modules type FS...:
规格书的数据覆盖了一个相桥臂上管和下管之间的整个换流回路,包含+端与-端之间的杂散电感。
+端与-端之间的杂散电感
3-Phase full bridges or PIM type ...GD... or ...GP...:
规格书的数据覆盖了一个相桥臂上管和下管之间的整个换流回路,包含P+端与P-端之间的杂散电感。
P+端与P-端之间的杂散电感
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