IGBT換流回路中雜散電感的測量
發布時間:2021-10-14 來源:英飛淩 責任編輯:wenwei
【導讀】換流回路中的雜散電感會引起波形震蕩,EMI或huo者zhe電dian壓ya過guo衝chong等deng問wen題ti。因yin此ci在zai電dian路lu設she計ji的de時shi候hou需xu要yao特te別bie留liu意yi。本ben文wen給gei出chu了le電dian路lu雜za散san電dian感gan的de測ce量liang方fang法fa以yi及ji模mo塊kuai數shu據ju手shou冊ce中zhong雜za散san電dian感gan的de定ding義yi方fang法fa。
圖1為半橋電路的原理電路以及開關上管IGBT1時產生的電壓和電流波形。作為集中參數顯示的電路雜散電感Lσ,代表了整個回路(陰影區域)中的所有的分布電感(電容器、母線和IGBT模塊)。
半橋電路以及開關IGBT1時的電流和電壓波形
由於電流的變化,在雜散電感Lσ上產生了Lσ*dioff/dt的電壓降。它疊加在DC-link電壓Vcc上,被看作是關斷IGBT1時的電壓尖峰。根據RBSOA圖,該尖峰電壓必須限製在IGBT模塊的阻斷電壓VCES內(芯片上測量,在CE輔助端子上測量)。此外,考慮到模塊主端子和輔助端子之間的雜散電感,在數據手冊中給出了一條降額曲線,用於在功率端子上測量電壓時使用。
FZ1200R33KF2的RBSOA
通過IGBT導通時,集電極的電壓降可以推導出整個回路的雜散電感:當IGBT處於阻斷狀態且電流已經上升時,可以測量di/dt和電壓降ΔV,並根據公式Lσ=ΔV/di/dt計算得到電感。
回路電感測試波形
模塊內部雜散電感計算值在數據手冊中會給出。對於單管模塊,這個值就是之前提到的主功率和輔助端子之間的雜散電感;duiyubanqiaomokuaihuozheshiyouduogeqiaobidemokuai,zhegezhibiaoshigenyingyongxiangguandeshangguanhexiaguanhuanliuhuilu。yinweimokuaijiegoubutong,zhegezhikendinghuibidanduceliangshangxiaguandianganzhihedi。duiyuhanyouduogeqiaobidemokuai,congdianyuandaoqiaobizaihuidaofudianyuandeqingkuangzuihuaidehuanliuhuiluxuyaobeikaolv。
測量電路
根據模塊類型的定義,數據手冊上的雜散電感值應該做如下解釋:
單管模塊類型FZ
模塊雜散電感通過CE主端子之間測量
半橋模塊類型FF(帶有三個主端子)
數據手冊的雜散電感值包含從上管到下管整個回路,從上管C1到下管E2的電感值。
H橋模塊類型F4
這類模塊包含兩個獨立的橋臂。數據手冊的雜散電感值包含一個橋臂從上管到下管整個回路,從正極到負極端子。
三相全橋模塊或者PIM類型FS/FP
這類模塊數據手冊的雜散電感值是指最壞情況下從上管到下管整個回路的電感值,從P+到N-端子
設she計ji雜za散san電dian感gan是shi變bian頻pin器qi產chan品pin研yan發fa環huan節jie中zhong非fei常chang重zhong要yao的de一yi個ge環huan。除chu了le前qian期qi的de計ji算suan和he仿fang真zhen之zhi外wai,實shi際ji測ce量liang也ye是shi非fei常chang有you必bi要yao的de。特te別bie是shi要yao模mo擬ni現xian場chang多duo種zhong的de惡e劣lie工gong況kuang,如ru低di溫wen,過guo壓ya,大da電dian流liu等deng;防止現場功率器件超過安全工作區導致失效。
參考文獻
AN Measurement of the circuit stray inductance Ls
AN Definition of the module stray inductance Ls
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