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IGBT杂散电感对性能的影响及测量方法 第 1 页 共 6 页 变流器IGBT杂散电感对性能的影响及测量方法 【摘要】：由于IGBT和模组外围电路中存在着杂散电感，随着IGBT高电压、大电流、 开关频率越来越快趋势下，由于杂散电感引起的电压尖峰的影响越来越大， 我司的风能变流器大量使用IGBT模块，准确可靠地对IGBT电路的杂散电感 进行测量显得十分重要。 【关键词】：杂散电感 IGBT 母排 电压尖峰 【缩略语清单】： 无 1  问题描述   随着大功率IGBT电压等级、电流等级的不断提高，快速开通和关断IGBT会产生 河大的di/dt，又由于电路中的杂散电感的存在会在IGBT开关管的两端形成较高的电 压尖峰,这些电压尖峰会对IGBT造成损坏，不利于IGBT的长期可靠运行。 现在对于我司变流器上普遍使用的型号为FF1000R17IE4的功率IGBT的杂散电 感进行研究，实际测量它的杂散电感。 FF1000R17IE4的额定电压和额定电流如下：   表1 型号FF1000R17IE4 IGBT参数 2 解决分析过程   在大功率应用场合下，IGBT的开通和关断存在不同阶段，一般认为开通过程不 会使IGBT产生过电压尖峰，主要是在关断时刻测量电压尖峰，从而用参数提取杂散 电感，此种方法只能对关断状态下的杂散电感值有个近似的计算，对于开通过程中 的现象不能很好观察研究，测试的结果单一，不能真是有效的反映IGBT的参数，这 里采用的是在同一个桥臂上的上桥臂开关管开通过程中，观察下桥臂的开关管的电 压尖峰，使得在开通状态下的IGBT尖峰也能够被有效测量；对关断的过程进行详细 的分析和计算，再次能够得出尖峰电压值，对于开通和关断状态的比较和计算，就 能够对IGBT的杂散电感有准确的测量。 测试中采用两并联两相IGBT功率模组： 第 2 页 共 6 页 图1 测试电路图 （一）开通过程 开关管T1开通过程中，同一桥臂的下桥臂的T2会产生电压尖峰，开通过程主要 是由于反向续流二极管反向恢复引起的，二极管关断电流减少至零后并不能稳定， 继续减小达到反向电流最大值，然后恢复至零。 t1 t2 t3 t4 图2 二极管反向恢复 开通过程分为如下几个阶段： 1. IGBT的T1管处于关断状态，VT1=Vdc，VT2=0，Idc=0，T2续流二极管电流Id=Io dIdc 2. T1管处于开通，Idc逐渐增大，Io=Idc+Id, VT1 +VT2 +Ls Vdc dt 3. T1管电流增大到Io，二极管电流降到0后，继续反向增大，此时Idc=Io-（Id）， dIdc VT1 +VT2 +Ls Vdc ，VT2电压达到最大值。