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    IGBT模块吸收电容参数设计

    IGBT模块采用吸收电路时,典型的关断电压波形如下图所示。从图中可以看出,初始浪涌电压△U1之后,随着吸收电容充电,瞬态电压再次上升。第二次上升峰值△U2是吸收电容和母线寄生电感的函数。为确定△U2的数量级,可以用能量守恒定律获得下式:文章来源:http://www.samturismo.com/il/238.html
    能量守恒定律
    式中:Lp为母线寄生电感;ic为功率器件的工作电流;C为吸收电容值;△U2为吸收电压峰值。若给△U2设定限值,那么便能按下式进行计算。
    C为吸收电容值
    下表给出了三菱公司针对H系列IGBT推荐的吸收电路设计值,实验证明也适用于其他公司的IGBT。使用下表的两个设定条件是:
    三菱公司针对H系列IGBT推荐的吸收电路设计值
    1)吸收电路处理的最大电流为该模块的额定电流Ic,对短路时发生的过大电流已采用降低栅极发射极电压UGE、钳位UGE等办法加以限制。
    2)按C型缓冲电路设计的缓冲电容Cs值,是以△U2=100V计算出来的。
    根据前面的选择,对于额定电流为300A的主功率开关器件,从表中的推荐值可以得出吸收电容的值应该是0.47uF。考虑到该推荐值为采用RC吸收网络时的选择值,对于吸收电容直接并接在每个功率开关器件两侧的情况,该吸收电容的选择值还可以比这个值小。大功率IGBT电路需要极低电感量的吸收电路,故吸收电容要选择无感电容。
    吸收网络中元件的特性是非常重要的。由于电流变化率非常大,吸收电路及其元件内部很小的寄生电感现象几乎可以使网络完全失效。为了减小寄生电感,在设计中应注意以下几点。
      ①直流母线要尽量地短。
      ②缓冲吸收电路要尽量贴近IGBT。
      ③选用无感的突波电容及与IGBT相匹配的快速缓冲二极管。
     
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