IGBT保护电路

来源：mopper 作者：mopper 更新时间：2010/10/14 14:25:16 

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　　1)过电压的发生原因 

　　因为IGBT的交换速度很快，IGBT关断时，或m旺)反向恢复时会产生很高的di/df，由模块周边的配线电感引发Lx(di咐z)电压(关断浪涌电压)。下面以IGBT关断时的电压波形为例，介绍其发生原因和抑制方法，并对具体的电路实例予以说明。在如图1•43所示的斩波电路中，Ed为直流电源电压，认为主电路的寄生电感，L、R为负载等。图1•44为lGBT为关断时的动作波形图。 

　　关断浪涌电压是由于IGBT关断时主电路电流急剧变化，在主电路的寄生电感上诱发高电压而发生的。关断浪涌电压的峰值可用式行-9)求出:式中，为关断时集电极电流变化率的最大值，当U。证P超过RBSOA、或UCES时即导致破坏。 

　　2)过电压的抑制方法 

　　抑制发生过电压的原因一一关断浪涌电压常用的方法有以下几种: 

　　(1)在IGBT中加上保护电路(缓冲电路)，吸收浪涌电压。在缓冲电路的电容器申使用薄膜电容，并配置在IGBT附近，使其吸收高频浪涌电压。 

　　(2)调整IGBT的驱动电路的-U和RG减小di/df。 

　　(3)尽量将电解电容器配置在IGBT的附近，减小配线电感，有时也使用低阻抗型的电容器，效果比较好。 

　　3•缓冲电路的种类与特征 

　　缓冲电路分为两种:一种是在所有的元件上以一对一安装缓冲电路的个别缓冲电路;另一种是在直流母线间集中安装的集申式缓冲电路。 

　　1)个别缓冲电路 

　　(1)RC缓冲电路如图1•45所示，其特征为: 

　　0对关断浪涌电压抑制效果明显。 

　　0最适合于斩波电路。 

　　0应用于大容量IGBT时，缓冲电阻必须位于低值，否则使关断时集电极电流增大，lGBT的负荷加重。 

　　0由于缓冲电路的损耗很大，因此不适用于高频电路。 

　　(2)充、放电型RCD缓冲电路如图1•46所示，其特征为: 

　　0对关断浪涌电压有抑制效果。 

　　O与RC缓冲电路不同，由于外加了缓冲二极管，缓冲电阻值能够变大，能够回避开通时IGBT的负担问题。 

　　0与放电阻止型RCD缓冲电路相比，由于缓冲电路中发生的损耗(主要由于缓冲电路发生的)值非常大，因此不适用于高频变换。 

　　(3)放电阻止型缓冲电路如图1•47所示，其特征为: 

　　0对关断浪涌电压有抑制效果。 

　　0最适用于高频变换。 

　　0缓冲电路中发生的损耗少。 

　　图1•45RC缓冲电路图1，姊充、放电型WD缓冲电路图1•47放电阻止型缓冲电路 

　　2)集中式缓冲电路 

　　(1)C缓冲电路如图1•48所示，其特征为 

　　0最简易的电路。 

　　0因为由主电路电感与缓冲电容器产生LC谐振电路，母线电压容易产生振荡。 

　　(2)RCD缓冲电路如图1•49所示，其特征为: 

　　0如果缓冲二极管选择错误，则会发生高的尖峰电压，或者缓冲二极管的反向恢复时电压可能产生振荡。 

　　0可以降低母线电压的振荡。

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