2009年第6期第27页27页
电气传动自动化
E.ECTRICDRIVEAUTOMATION
V01.31。No.6
2009。31(6):27—31
文章编号:1005-7277(2009J06-0027-05)
Matlab模拟研究逆变器用IGBT吸收电路
张全柱、黄成玉、邓永红
(北京101601)华北科技学院信息与控制技术研究所
摘要:IGBT的开关速度非常高。过电压通常在关闭过程中产生,吸收电路(缓冲电路)通常添加到IGBT旁边的实际电路中。描述和比较了五种吸收电路的特性、比例和应用范围,并使用Matlab软件模拟了IGBT(两个第五代IGBT模块)的吸收电路,并给出了试验波形和优化的吸收电路参数选择。
关键词:IGBT过电压;吸收电路;模拟;参数选择;
中图分类号:TM464文献标识码:B
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Keywords:IGBTovervoltage;snuber;,simulation;
l引言
IGBT绝缘格栅双极晶体管(Insulatedgatete)
作为一种具有MOSFET和电力晶体管的新型复合装置,Bipolartransistor是一种输入阻抗高、驱动功率小、开关速度高的电压控制犁装置,在电力和电子领域得到了越来越广泛的应用。然而,由于IGBT在关闭过程中可能产生过电压,IGBT吸收电路(缓冲电路)在实际电路中至关重要。
2IGBT过电压和吸收电路
2.1IG盯过电压分类
IGBT过电压主要分为关闭过电压和换相过电压…。
(1)关闭过电压
IGBT的开关速度很高,关闭时会产生大的di/dt,从而在模块周围的分布电感L上产生高的l(di/dt)(关闭浪涌电压)。如果没有限制,可能会导致设备过压击穿。
(2)换相过电压
当续流二极管反向恢复时,也会产生过电压(浪涌电压)。当IGBT导通时,二极管的电流迅速降至0,并趋于关闭。其反向恢复过程继续将电流降至负最大值。当电流再次快速恢复到0时,会产生相当大的di/dt,然后在母线寄生电感上感应V。=L。di/dt的电压防止电流降低。与直流电压叠加对IGBT的耐压性构成威胁。
2.2IGBT吸收电路的类型和特点
吸收电路又称缓冲电路,是抑制过电压的重要方法之一。
IGBT的吸收电路分为充放电型和放电阻止型。如图1、2、3所示,充放电吸收电路一般分为RC充放电吸收电路、RCD充放电吸收电路和C吸收电路。放电阻止型吸收电路一般分为放电阻止型RCD吸收电路(A)和放电阻止型RCD吸收电路(B)。
如表l所示为充放电吸收电路,如表2所示为放电阻止吸收电路类型比较。
对IGBT吸收电路的建模和研究
研究吸收电路对IGBT过电压的抑制