三菱IGBT模块应用技术要点Mitsubishi IGBT模块的命名方法:
IGBT模块的应用要点,电机驱动用变频器电路:
栅极驱动电路:
(1) 典型的IGBT栅极驱动电路
①综合考虑IGBT短路承受能力和损耗,栅极电压的推荐值为:+VGE=15V±10%,-VGE=5~10V,负压对关断损耗有影响。
②栅极电阻RG的选取应该综合考虑浪涌电压(∝di/dt)和开关损耗的折衷。
③光耦的共模信号抑制比(CMR)应当足够高。文章来源:
https://www.wendangku.net/doc/ad17610884.html,/jc/231.html
常用的驱动电阻布置:
栅极驱动功率计算:
IGBT开关引起的栅极损耗,由栅极驱动电源供给。电源的最小峰值电流容量IG(pk) 计算如下:
IG(pk) = ±ΔVGE/RG
电源平均功率计算如下:
PAV = ±ΔVGE*QG*f
这里:
ΔVGE = VGE(on) + | VGE(off) |
QG = 总的栅极电荷
f = 开关频率
栅极充电特性
栅极电压钳位电路:
正负电源供电时的推荐电路,D1钳位到正驱动电源尤为重要,可以非常有效降低短路电流。
单电源供电时的适用,可以有效避免对应桥臂动作时的IGBT误动作;但是关断损耗比双电源时略有增大。
结温的计算:
结温是判断IGBT能否可靠运行的重要依据!!!
吸收电路:
为降低浪涌电压,应当优化主电路和吸收电路的设计峰值浪涌电压(VCE(peak))=VCC + L ?dic/dt
L : L1, L2, L3 : 配线电感,dic/dt : 开关过程中集电极电流变化率。
通过增加吸收电路来抑制电压尖峰。
常见的吸收电路:
优点:
1)设计简单
2)吸收电路功耗低
3)成本低
缺点:
1)对电容C要求高
2)仅适用于小功率场合,大功率场合,C可能与主电路电感形成谐振
优点:
1)直接降低关断瞬间浪涌电压,波形平滑
2)吸收电路功耗低
3)适用于中功率场合
缺点:
1)对电容C和二极管的反向恢复特性要求都较高
2)吸收电路存在较高电感
3)须注意RC时间常数设计
优点:
1) 关断浪涌电压吸收效果最好
2)可用于高频开关状态
3) 对直流侧电压振荡小
4)可用于中大功率场合
缺点:
1)设计难度较大
2)成本高
IGBT并联应用要点:
为每一个IGBT选用独立的Rg和Re,驱动电路输出阻抗相同,主电路配线阻抗相同,但是避免大的环路,选用同一型号、饱和电压同一等级的模块并联