大功率IGBT并聯(lián)使用的均流方法研究.pdf

1、絕緣柵雙極晶體管(Insulate Gate Bipolar Transistor,IGBT)等電力電子器件及其應(yīng)用技術(shù)是信息產(chǎn)業(yè)和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)之間的主要接口，是弱電控制強(qiáng)電的橋梁。伴隨國(guó)家大力扶持新能源和倡導(dǎo)節(jié)能減排等政策實(shí)施，國(guó)內(nèi)外電機(jī)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用場(chǎng)合對(duì)大功率變頻器的需求越來(lái)越多，而大功率變頻器的設(shè)計(jì)中采用IGBT并聯(lián)的方案是目前國(guó)內(nèi)所有研發(fā)公司的首選。因?yàn)镮GBT并聯(lián)使用可以使驅(qū)動(dòng)器的功率密度提高、可以更好地均衡并聯(lián)個(gè)體之間的散熱、可以更

2、好的實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)的布局設(shè)計(jì)、同時(shí)可以使變頻器有非常高的性價(jià)比。
　　然而，相互并聯(lián)的IGBT之間由于存在靜態(tài)與動(dòng)態(tài)性能的差異，這種差異直接導(dǎo)致了相互并聯(lián)個(gè)體之間的工作電流不均衡，使得變頻器的輸出電流必須要降額使用，降額系數(shù)通常不能被準(zhǔn)確定量，而是根據(jù)設(shè)計(jì)和使用最差條件時(shí)作出的假設(shè)，這種假定明顯不符合產(chǎn)品真時(shí)的運(yùn)行情況，通常為了保證產(chǎn)品長(zhǎng)期工作的可靠性，工程師一般會(huì)較高的估計(jì)IGBT的降額系數(shù)，這種行為導(dǎo)致的直接影響就是增加了產(chǎn)

3、品的設(shè)計(jì)成本和客戶的使用成本。
　　本文在分析了大功率IGBT特性、工作原理及其應(yīng)用的背景基礎(chǔ)上，主要分析了如何解決IGBT并聯(lián)使用時(shí)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)過(guò)程的不均流問(wèn)題，通過(guò)分析IGBT的失效原因，選定市場(chǎng)占有率較大的國(guó)外驅(qū)動(dòng)器廠家產(chǎn)品為參考，研究其驅(qū)動(dòng)能力的電路構(gòu)成，驅(qū)動(dòng)變壓器的方案設(shè)計(jì)，各種邏輯電路的組織構(gòu)成，優(yōu)化現(xiàn)有主流驅(qū)動(dòng)器的硬件拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，給出被動(dòng)保護(hù)的解決方案。通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試建立IGBT瞬態(tài)開(kāi)斷模型，找出IGBT門(mén)極電壓與集-射電