IGBT模塊：技術(shù)、驅(qū)動和應(yīng)用課件：IGBT模塊的并聯(lián)和串聯(lián)

IGBT模塊：技術(shù)、驅(qū)動和應(yīng)用

IGBT模塊的并聯(lián)和串聯(lián)1IGBTModules–Technologies,DriverandApplication目錄3124簡介IGBT模塊的并聯(lián)IGBT模塊的串聯(lián)小結(jié)2IGBTModules–Technologies,DriverandApplication目錄為什么IGBT模塊需要并聯(lián)？為什么IGBT模塊需要串聯(lián)？容量：電流不足或沒有對應(yīng)的模塊封裝：兼容性生產(chǎn)：機械結(jié)構(gòu)限制成本：更低？容量：電壓等級封裝：兼容性效率：電壓等級降低，則損耗減低，開關(guān)頻率提升成本：更低？3簡介靜態(tài)特性動態(tài)特性并聯(lián)1）每個并聯(lián)模塊等效電阻的差異2）溫度對IGBT的輸出特性IC=f(UCE,Tj)和續(xù)流二極管正向特性IF=f(UF,Tj)的影響1）每個并聯(lián)模塊等效電感的差異；2）溫度對IGBT的轉(zhuǎn)移特性IC=f(UCE,Tj)和續(xù)流二極管正向特性IF=f(UF,Tj)的影響串聯(lián)1）每個串聯(lián)組件反向漏電流的差異；2）溫度對IGBT飽和電壓UCEsat=f(Tj)和二極管正向電壓UF=f(Tj)的影響1）每個串聯(lián)組件驅(qū)動電路的差異；2）溫度對IGBT閾值電壓UCE(TO)、開通延時td(on)、關(guān)斷延時td(off)的影響IGBTModules–Technologies,DriverandApplication4IGBT模塊并聯(lián)IGBT并聯(lián)，影響靜態(tài)電流和動態(tài)電流匹配的參數(shù)IGBTModules–Technologies,DriverandApplication5靜態(tài)并聯(lián)IGBT模塊的并聯(lián)減小靜態(tài)并聯(lián)總電流的等級稱為降額，降額因子δder：兩個IGBT模塊并聯(lián)示例Inom=1000A

6IGBTModules–Technologies,DriverandApplication靜態(tài)并聯(lián)IGBT模塊的并聯(lián)二極管靜態(tài)電流的分布方法與IGBT的靜態(tài)電流分布方法相同，通常由UF—IF特性來計算靜態(tài)電流分布。電源/母線的阻抗等效串聯(lián)電阻RDC等效串聯(lián)電阻RAC7IGBTModules–Technologies,DriverandApplication靜態(tài)并聯(lián)IGBT模塊的并聯(lián)三個EconoDUALTM3的AC母線并聯(lián)示意圖8IGBTModules–Technologies,DriverandApplication靜態(tài)并聯(lián)IGBT模塊的并聯(lián)動態(tài)并聯(lián)注意事項：

9IGBTModules–Technologies,DriverandApplication動態(tài)并聯(lián)IGBT模塊的并聯(lián)IGBT的開通或關(guān)斷導(dǎo)致電流的變化，可以調(diào)整換流路徑中的雜散電感來補償電流的不平衡性。10IGBTModules–Technologies,DriverandApplication動態(tài)并聯(lián)直流母線電容挖孔調(diào)節(jié)雜散電感IGBT模塊的并聯(lián)雙脈沖法測試動態(tài)均流：無法確保溫度的影響應(yīng)該采用H橋電路11IGBTModules–Technologies,DriverandApplication動態(tài)并聯(lián)IGBT模塊的并聯(lián)直接柵極驅(qū)動非直接柵極驅(qū)動隔離柵極驅(qū)動柵極驅(qū)動并聯(lián)12IGBTModules–Technologies,DriverandApplicationIGBT模塊并聯(lián)直接柵極驅(qū)動并聯(lián)連接13IGBTModules–Technologies,DriverandApplication柵極驅(qū)動并聯(lián)IGBT模塊的并聯(lián)柵極驅(qū)動并聯(lián)非直接驅(qū)動14IGBTModules–Technologies,DriverandApplicationIGBTModules–Technologies,DriverandApplicationIGBT模塊的并聯(lián)每個IGBT的控制部分采用電氣隔離，使得每個IGBT接收到的控制信號也實現(xiàn)電氣隔離。因此該過程中傳輸時間的差異性對并聯(lián)連接來說十分重要隔離柵極驅(qū)動并聯(lián)15光耦和光纖不適合推薦隔離變壓器或無鐵芯變壓器

驅(qū)動電源的電壓保持一致性注意：IGBT模塊的并聯(lián)采用CONCEPT公司SCALE-2驅(qū)動器實現(xiàn)并聯(lián)連接16IGBTModules–Technologies,DriverandApplicationIGBT模塊的并聯(lián)最常用的平衡電流的方法是在半橋電路的輸出相中串入電抗器。該電感可以防止瞬間電流脈沖，同時平衡輸出電流外部平衡組件并聯(lián)連接17IGBTModules–Technologies,DriverandApplicationIGBT模塊的并聯(lián)半橋電路的輸出端使用輸出電感，通過RC電路實現(xiàn)du/dt濾波器外接平衡組件并聯(lián)18IGBTModules–Technologies,DriverandApplicationIGBT模塊的并聯(lián)三個橋臂互相連接，系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自平衡。扼流線圈的損耗與電流的平衡密切相關(guān)，系統(tǒng)越不平衡，產(chǎn)生的損耗就越大外接平衡組件并聯(lián)19IGBTModules–Technologies,DriverandApplicationIGBT模塊的并聯(lián)采用鐵粉芯磁環(huán)的扼流線圈環(huán)形連接，如果電流平衡，則電場會互相抵消；如果電流不平衡，電場就會相互疊加外接平衡組件并聯(lián)20IGBTModules–Technologies,DriverandApplicationIGBT模塊的串聯(lián)電壓不合適封裝不合適成本原因效率的原因選擇IGBT模塊串聯(lián)的因素21IGBTModules–Technologies,DriverandApplicationIGBT模塊的串聯(lián)IGBT模塊串聯(lián)時，無論模塊是開通還是關(guān)斷，還是處于阻斷狀態(tài)，面臨的主要挑戰(zhàn)都是確保均勻分配電壓。22IGBTModules–Technologies,DriverandApplicationIGBT模塊的串聯(lián)平衡電阻緩沖電路有源鉗位校正開關(guān)時間du/dt控制改善開關(guān)特性和動態(tài)及其靜態(tài)均壓的主要措施：23IGBTModules–Technologies,DriverandApplication小結(jié)IGBT模塊的并聯(lián)：靜態(tài)并聯(lián)、