IGBT缓冲电路总结

IGBT缓冲电路总结1、缓冲电路的类型及用途

1.1个别缓冲电路类型

1.2个别缓冲电路的特点及用途

缓冲电

路类型

特点(注意事项)

RC缓冲电路1.关断浪涌电压抑制效果好。2.最适合于斩波电路。3.使用大容量IGBT时,必须使缓冲电阻值很小,这样开通时的集电极电流增大, IGBT功能受到限制。

充放电型RCD 缓冲电

路1.可抑制关断浪涌电压。2.与RC缓冲电路不同。因加了缓冲二极管使缓

冲电阻变大,因而避开了开通时IGBT功能受到限制的问题。

3.与放电阻止型RCD缓冲电路相比,缓冲电路中的损耗(主要由缓冲电阻产生)非常大,因而不适用于高频开关用途。

4.在充放电型RCD缓冲电路中缓冲

电阻产生的损耗P可由下式求出。

2

2

2

F

E

C

f

I

L

p d

s

⨯

⨯

+

⨯

⨯

=

式中L :主电路中分布电感、Io : IGBT关断时集电极电流、Cs :缓冲电容值、E d :直流电源电压、f :开关频率

放电阻止型缓冲电路1.有抑制关断浪涌电压效果。2.最适合用于高频开关用途。3.在缓冲电路中产生的损耗小。4.在放电阻止型RCD缓冲电路的缓冲电阻上产生的损耗P可

用下式求出。

2

2

f

I

L

P

⨯

⨯

=

式中L :主电路的分布电感、Io : IGBT关断时的集电极电流、f :开关频率

1.3 集中缓冲电路

1.4集中缓冲电路的特点及用途

以RCD 缓冲吸收电路为例，其中应用的元件需要结合实际的情况进行选择。其中的吸收电容Cs 的选择可以采用下面的公式：

()

2020c pk s s U U I L C -= 电路中的电阻Rs 不宜过大，如太大Cs 放电时间过长，电不能完全放掉。但Rs 太小，在器件导通时，RsCs 放电电流过大、过快，可能危及器件的安全，也可能引起振荡。一般的，电阻选择参考下面的公式：

sw

s s f C R ⨯=61 其中，LS ：主电路电感，主要是没有续流时的杂散电感；Upk ：C S 上的最大充电电压； U C0：电源电压；Io ：负载电流；f sw ：开关频率。

需要注意的是，电容应该选择无感电容；电阻要注意它的功耗，应选择相应的功率电阻；吸收模块的制作要注意绝缘。

缓冲二极管过渡时正向电压降减小是关断时尖峰电压产生的主要原因之一；另外，缓冲二极管逆向恢复时间直接影响到缓冲吸收电路的开关损耗。因此，应该选择过渡正向电压低，逆向恢复时间短、逆向恢复特性较软的二极管，缓冲吸收回路也应直接连接到IGBT 相应的端子上。

串联栅极电阻Rg 也是相当重要的参数， IGBT 的开通和关断是通过栅极电路的充放电来实现的，因此栅极电阻值将对IGBT 的动态特性产生极大的影响。数值较小的电阻使栅极电容的充放电较快，从而减小开关时间和开关损耗,同时增强了du/ dt 耐量，但与此同时，它只能承受较小的栅极噪声，并导致栅极 —发射极电容,同栅极驱动导线的寄生电感产生振荡问题。所以合理选用Rg 是很重要的，在低频应用情况下，开关损耗不成为一个重要问题，可适当提高Rg 以保证潜在的振荡问题，一般来说IGBT 容量越大，Rg 选用越小。