熱銷產(chǎn)品
IGBT應(yīng)用技術(shù)之有源鉗位詳解
IGBT關(guān)斷尖峰電壓產(chǎn)生原理：
在光伏逆變器等大功率應(yīng)用場合，主電路（直流電容到IGBT模塊間）存在較大雜散電感(幾十到數(shù)百nH)。IGBT關(guān)斷時，集電極電流下降率較高，即存在較高的dioff/dt，在雜散電感兩端感應(yīng)出電動勢，方向與直流母線電壓一致，并與直流母線一起疊加在IGBT兩端。從而使IGBT集電極-發(fā)射極間產(chǎn)生很大的浪涌電壓，甚至?xí)^IGBT額定集射極電壓，使IGBT損壞。傳統(tǒng)的無源緩沖吸收電路（RC）在大功率應(yīng)用場合，吸收IGBT關(guān)斷尖峰電壓時損耗較大，有時會使吸收電路溫升過高，造成額外的風(fēng)險，而且吸收電路占用較大體積 。IGBT關(guān)斷時若發(fā)生短路，尖峰電壓更高，會出現(xiàn)保護(hù)死區(qū)，易造成IGBT損壞。目前國內(nèi)外生產(chǎn)的大功率IGBT驅(qū)動器采用檢測導(dǎo)通飽和壓降的方法進(jìn)行短路保護(hù)及軟關(guān)斷。采用瞬態(tài)電壓抑制器(TVS)有源箝位的方法，能夠較好地抑制浪涌電壓，而且能解決IGBT關(guān)斷時發(fā)生短路而導(dǎo)致驅(qū)動器短路保護(hù)失效的問題。有源箝位電路可以直接在驅(qū)動器上設(shè)計，節(jié)省體積，損耗小，成本低，抑制速度快，可靠性較高。文章來源：http://awcss.com/qd/25.html
IGBT 的關(guān)斷尖峰電壓是由于通過IGBT 的電流在IGBT 的關(guān)斷時而產(chǎn)生的瞬時高電壓。這個過程可以以下左圖所示的感性負(fù)載半橋電路的關(guān)斷過程來說明。
![IGBT感性負(fù)載半橋電路拓?fù)? src=]()
假設(shè)Q2 截止，Q1 處于開通狀態(tài)。若主回路為理想電路且不存在寄生電感，當(dāng)Q1 由導(dǎo)通變截止時，由于感性負(fù)載電流不能突變，將通過續(xù)流二極管D2 續(xù)流，以構(gòu)成電流回路。此時Q1上的電壓將上升，直到它的值達(dá)到比母線電壓Ed高出一個二極管的壓降值才停止增加。但在實際的功率電路中存在寄生電感，如圖中的等效寄生電感LS。當(dāng)Q1 截止時，電感LS 阻止負(fù)載電流Io向Q2 的續(xù)流二極管D2 切換。在電感LS 兩端產(chǎn)生阻止母線電流變化的電壓，它與電源電壓相疊加以尖峰電壓的形式加在Q1 的兩端。在極端情況下，該尖峰電壓會超過IGBT 的VCES 額定值，并能使IGBT 損害，在實際應(yīng)用中，寄生電感LS分布于整個功率電路中，但是效果是等同的，上下圖 是尖峰電壓的波形圖。
IGBT有源鉗位電路的意義：
IGBT有源鉗位的核心是通過檢測Vce，延緩IGBT關(guān)斷，限制di/dt和電壓尖峰。
這個鉗位的過程的本質(zhì)是一個負(fù)反饋環(huán)路，如下圖示。給定是TVS的擊穿點，被控對象是集電極電位。
在光伏逆變器等大功率應(yīng)用場合，主電路（直流電容到IGBT模塊間）存在較大雜散電感(幾十到數(shù)百nH)。IGBT關(guān)斷時，集電極電流下降率較高，即存在較高的dioff/dt，在雜散電感兩端感應(yīng)出電動勢，方向與直流母線電壓一致，并與直流母線一起疊加在IGBT兩端。從而使IGBT集電極-發(fā)射極間產(chǎn)生很大的浪涌電壓，甚至?xí)^IGBT額定集射極電壓，使IGBT損壞。傳統(tǒng)的無源緩沖吸收電路（RC）在大功率應(yīng)用場合，吸收IGBT關(guān)斷尖峰電壓時損耗較大，有時會使吸收電路溫升過高，造成額外的風(fēng)險，而且吸收電路占用較大體積 。IGBT關(guān)斷時若發(fā)生短路，尖峰電壓更高，會出現(xiàn)保護(hù)死區(qū)，易造成IGBT損壞。目前國內(nèi)外生產(chǎn)的大功率IGBT驅(qū)動器采用檢測導(dǎo)通飽和壓降的方法進(jìn)行短路保護(hù)及軟關(guān)斷。采用瞬態(tài)電壓抑制器(TVS)有源箝位的方法，能夠較好地抑制浪涌電壓，而且能解決IGBT關(guān)斷時發(fā)生短路而導(dǎo)致驅(qū)動器短路保護(hù)失效的問題。有源箝位電路可以直接在驅(qū)動器上設(shè)計，節(jié)省體積，損耗小，成本低，抑制速度快，可靠性較高。文章來源：http://awcss.com/qd/25.html
IGBT 的關(guān)斷尖峰電壓是由于通過IGBT 的電流在IGBT 的關(guān)斷時而產(chǎn)生的瞬時高電壓。這個過程可以以下左圖所示的感性負(fù)載半橋電路的關(guān)斷過程來說明。
IGBT有源鉗位電路的意義：
IGBT有源鉗位的核心是通過檢測Vce，延緩IGBT關(guān)斷，限制di/dt和電壓尖峰。
（1）有源鉗位電路的目標(biāo)是鉗住IGBT的集電極電位，使其不要到達(dá)太高的水平，如果關(guān)斷時產(chǎn)生的電壓尖峰太高，或者太陡，都會使IGBT受到威脅。
（2）IGBT在正常情況關(guān)斷時會產(chǎn)生一定的電壓尖峰，但是數(shù)值不會太高，但在變流器過載或者橋臂短路時，如果要關(guān)斷管子，產(chǎn)生的電壓尖峰則非常高，此時IGBT非常容易被打壞。如果關(guān)斷時產(chǎn)生的電壓尖峰太高，或者太陡，都會使IGBT受到威脅。
（3）所以有源鉗位電路通常在故障狀態(tài)下才會動作，正常時不工作。
（2）IGBT在正常情況關(guān)斷時會產(chǎn)生一定的電壓尖峰，但是數(shù)值不會太高，但在變流器過載或者橋臂短路時，如果要關(guān)斷管子，產(chǎn)生的電壓尖峰則非常高，此時IGBT非常容易被打壞。如果關(guān)斷時產(chǎn)生的電壓尖峰太高，或者太陡，都會使IGBT受到威脅。
（3）所以有源鉗位電路通常在故障狀態(tài)下才會動作，正常時不工作。
最基本的有源鉗位電路：
下圖所示為最基本的有源鉗位電路，只需要TVS管和普通快恢復(fù)二極管即可構(gòu)成。其原理是：當(dāng)集電極電位過高時，TVS被擊穿，有電流流進(jìn)門極，門極電位得以抬升，從而使關(guān)斷電流不要過于陡峭，進(jìn)而減小尖峰。
下圖所示為最基本的有源鉗位電路，只需要TVS管和普通快恢復(fù)二極管即可構(gòu)成。其原理是：當(dāng)集電極電位過高時，TVS被擊穿，有電流流進(jìn)門極，門極電位得以抬升，從而使關(guān)斷電流不要過于陡峭，進(jìn)而減小尖峰。
這個鉗位的過程的本質(zhì)是一個負(fù)反饋環(huán)路，如下圖示。給定是TVS的擊穿點，被控對象是集電極電位。
服務(wù)熱線：021-58979561
業(yè)務(wù)咨詢qq：447495955
業(yè)務(wù)咨詢qq：1852433657
業(yè)務(wù)咨詢qq：513845646
技術(shù)支持qq：313548578
技術(shù)交流群：376450741
業(yè)務(wù)咨詢:
業(yè)務(wù)咨詢:
業(yè)務(wù)咨詢:
技術(shù)支持:
媒體合作:
滬ICP備09068927號 igbt8.com版權(quán)所有 Copyright 2008-2018
URL：http://awcss.com qq:1852433657 歡迎加入IGBT技術(shù)交流群：376450741
技術(shù)支持： IGBT應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)
URL：http://awcss.com qq:1852433657 歡迎加入IGBT技術(shù)交流群：376450741
技術(shù)支持： IGBT應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)