重慶賽能自動(dòng)化儀表有限公司
會(huì)員1.png)
重慶賽能自動(dòng)化儀表有限公司
閱讀：685發(fā)布時(shí)間：2016-10-14
隨著市場(chǎng)對(duì)兆瓦級(jí)大功率變流器的需求與日俱增，IGBT并聯(lián)方案目前已成為一種趨勢(shì)。這主要源于IGBT并聯(lián)能夠提供更高電流密度、均勻熱分布、靈活布局以及較高性價(jià)比(這取決于器件及類型)等優(yōu)勢(shì)。
一、并聯(lián)IGBT之間靜態(tài)與動(dòng)態(tài)性能的差異會(huì)影響均流，使得有效目標(biāo)輸出電流不得不被降額。通常，降額系數(shù)是根據(jù)zui差的并聯(lián)情況進(jìn)行假定，但這種假設(shè)在實(shí)際應(yīng)用中并不合理，且被過(guò)高估計(jì)，這也會(huì)增加客戶設(shè)計(jì)成本。從統(tǒng)計(jì)角度方面，差異性很大的模塊并聯(lián)概率是很小的，且IGBT參數(shù)之間偏離可以忽略。從均流角度方面，并聯(lián)設(shè)計(jì)好壞對(duì)降額起關(guān)鍵性的作用，且遠(yuǎn)大于IGBT自身參數(shù)差異性所引起的問(wèn)題。因此，并聯(lián)應(yīng)重點(diǎn)考慮如何通過(guò)設(shè)計(jì)確保均流，而不是把重心放在模塊參數(shù)偏離所造成的影響。表一為說(shuō)明哪些因素會(huì)引起均流的差異。并聯(lián)設(shè)
計(jì)將集中在這些因素上面以優(yōu)化驅(qū)動(dòng)回路、功率換流回路、模塊布局以及冷卻條件等, 其目的是確保每個(gè)并聯(lián)支路盡可能實(shí)現(xiàn)對(duì)稱。
二、 驅(qū)動(dòng)回路
1、 設(shè)計(jì)方案
柵極驅(qū)動(dòng)回路設(shè)計(jì)對(duì)于并聯(lián)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)均流起到至關(guān)重要的作用。如圖一所示為通常較多采用簡(jiǎn)單的、性價(jià)比高的單個(gè)驅(qū)動(dòng)器方案，容易實(shí)現(xiàn)較好的動(dòng)態(tài)均流。有時(shí)直接在每個(gè)并聯(lián)的模塊上安裝具有峰值電流放大功能的有源適配器板，這樣將盡可能地靠近IGBT的輔助端子，達(dá)到降低驅(qū)動(dòng)回路寄生電感以及對(duì)稱性的目的。這種方案降低了驅(qū)動(dòng)回路之間的傳輸延時(shí)差，容易使并聯(lián)IGBT之間的柵極電壓同步，實(shí)現(xiàn)的動(dòng)態(tài)均流。而且有源適配板的采用可以降低驅(qū)動(dòng)核的電流密度，加速并聯(lián)IGBT的開(kāi)通過(guò)程，也容易實(shí)現(xiàn)用小電流、低成本的驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)
并聯(lián)。
圖二為另一個(gè)驅(qū)動(dòng)器方案，每個(gè)IGBT分別由各自的驅(qū)動(dòng)核和驅(qū)動(dòng)回路實(shí)現(xiàn)并聯(lián)驅(qū)動(dòng)。這個(gè)相對(duì)于單驅(qū)動(dòng)器而言，略顯復(fù)雜、成本也高。可采用低峰值電流的標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)器，易實(shí)現(xiàn)短距離連接。不過(guò)，不同驅(qū)動(dòng)器之間的傳播延時(shí)不匹配是影響動(dòng)態(tài)均流的主要因素，也比較難以控制。
2、 連接電纜
圖三為驅(qū)動(dòng)回路寄生電感的分布情況。有時(shí)，由于安裝空間和位置的限制，必須將連接電纜纏繞起來(lái)或走很遠(yuǎn)距離，這都會(huì)導(dǎo)致較大的回路寄生電感，引起IGBT開(kāi)關(guān)過(guò)程變慢，也導(dǎo)制開(kāi)關(guān)過(guò)程損耗增加。在一些特定開(kāi)關(guān)條件下IGBT模塊的寄生電容和等效寄生電感可能造成柵極嚴(yán)重振蕩問(wèn)題，近而可能導(dǎo)致柵極過(guò)電壓。在通常情況下，電纜長(zhǎng)度或柵極驅(qū)動(dòng)器環(huán)路PCB走線的差別可能會(huì)導(dǎo)致并聯(lián)IGBT動(dòng)態(tài)電流出現(xiàn)不平衡。圖四為在不同電纜長(zhǎng)度條件下(藍(lán)色：10厘米;綠色：25厘米 )的開(kāi)關(guān)過(guò)程，其中連接電纜較短的IGBT開(kāi)關(guān)速度較快，引起瞬間開(kāi)通電流偏大，相反電纜很長(zhǎng)的IGBT關(guān)斷過(guò)程也較慢，引起瞬間關(guān)斷電流偏大。因此，關(guān)聯(lián)IGBT驅(qū)動(dòng)所用的連接電纜一定要用相同長(zhǎng)。
3 均衡措施
合理的驅(qū)動(dòng)回路布局和設(shè)計(jì)可以獲得出更好的并聯(lián)性能。
建議以下設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：
① 使驅(qū)動(dòng)?xùn)艠O與IGBT之間的驅(qū)動(dòng)回路具有zui小的環(huán)路面積，以期較低的寄生電感。
② 驅(qū)動(dòng)輸出與IGBT柵極之間的雙絞線或扁平連接電纜應(yīng)盡可能短地實(shí)現(xiàn)對(duì)稱連接。
③ 避開(kāi)將驅(qū)動(dòng)回路 PCB 引線或連接電纜的布局或安裝處于由于IGBT開(kāi)關(guān)所產(chǎn)生電位變化的位置上。
④ 可加裝屏蔽層。
商鋪：http://www.hommme.cn/st82018/
主營(yíng)產(chǎn)品：SAVR系列數(shù)字勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)，發(fā)電機(jī)運(yùn)行故障記錄&波形分析儀，水輪發(fā)電機(jī)電動(dòng)盤車裝置，發(fā)電機(jī)試驗(yàn)站測(cè)控系統(tǒng)
儀表網(wǎng) 設(shè)計(jì)制作，未經(jīng)允許翻錄必究 .? ? ?
請(qǐng)輸入賬號(hào)
請(qǐng)輸入密碼
請(qǐng)輸驗(yàn)證碼
請(qǐng)輸入你感興趣的產(chǎn)品
請(qǐng)簡(jiǎn)單描述您的需求
請(qǐng)選擇省份