IGBT模塊吸收電容參數設計

IGBT模塊采用吸收電路時，典型的關斷電壓波形如下圖所示。從圖中可以看出，初始浪涌電壓△U1之后，隨著吸收電容充電，瞬態電壓再次上升。第二次上升峰值△U2是吸收電容和母線寄生電感的函數。為確定△U2的數量級，可以用能量守恒定律獲得下式：

式中：Lp為母線寄生電感;ic為功率器件的工作電流;C為吸收電容值;△U2為吸收電壓峰值。若給△U2設定限值，那么便能按下式進行計算：

下表給出了針對H系列IGBT推薦的吸收電路設計值，使用下表的兩個設定條件是：

1)吸收電路處理的最大電流為該模塊的額定電流Ic，對短路時發生的過大電流已采用降低柵極發射極電壓UGE、鉗位UGE等辦法加以限制。

2)按C型緩沖電路設計的緩沖電容Cs值，是以△U2=100V計算出來的。根據前面的選擇，對于額定電流為300A的主功率開關器件，從表中的推薦值可以得出吸收電容的值應該是0.47uF。考慮到該推薦值為采用RC吸收網絡時的選擇值，對于吸收電容直接并接在每個功率開關器件兩側的情況，該吸收電容的選擇值還可以比這個值小。大功率IGBT電路需要極低電感量的吸收電路，故吸收電容要選擇無感電容。

吸收網絡中元件的特性是非常重要的。由于電流變化率非常大，吸收電路及其元件內部很小的寄生電感現象幾乎可以使網絡完全失效。為了減小寄生電感，在設計中應注意以下幾點。

①直流母線要盡量地短。

②緩沖吸收電路要盡量貼近IGBT。

③選用無感的突波電容及與IGBT相匹配的快速緩沖二極管。