CN203590070U - 一种igbt缓冲吸收电路 - Google Patents
一种igbt缓冲吸收电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203590070U CN203590070U CN201320761013.1U CN201320761013U CN203590070U CN 203590070 U CN203590070 U CN 203590070U CN 201320761013 U CN201320761013 U CN 201320761013U CN 203590070 U CN203590070 U CN 203590070U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- igbt
- resistance
- capacitor
- diode
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 title abstract description 7
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 title abstract 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 7
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 abstract description 20
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种IGBT缓冲吸收电路，属于晶体管技术领域。该缓冲吸收电路包括IGBT开关、电阻、电容、二极管和压敏电阻；其中，电容与二极管串联，与压敏电阻并联，在与电容串联，形成部件后，最后与IGBT开关并联。本实用新型通过压敏电阻，其阻值在纳秒级速度迅速减小，在很短时间内电容充电吸收尖峰电压，能很好的保护IGBT管。一个周期内缓冲电阻消耗功率为P=V2/4R，比一般RCD型吸收电路损耗更小。
Description
技术领域
本实用新型属于晶体管技术领域，特别涉及一种IGBT缓冲吸收电路。
背景技术
绝缘栅双极晶体管（IGBT）具有易于驱动、开关频率高、通态电压低、损耗小的优点，是电力电子领域的核心开关器件，在UPS、光伏等逆变电路中得到越来越广泛的应用。IGBT工作时开关频率较高，由于主电路存在杂散电感和IGBT元件内部的分布电感，IGBT关断时会产生高于母线直流电压的电压尖峰。该尖峰使得开关损耗增大，易导致IGBT损坏，影响产品可靠性。
为了保证IGBT的正常工作，提高逆变器电路工作可靠性，设计一种IGBT的缓冲吸收电路，用以吸收IGBT关断尖峰电压，是十分必要的。
现有技术中常用的充放电型吸收电路有RC型吸收电路和RCD型吸收电路，如图1所示。RC型吸收电路中，在IGBT关断时，通过电阻R给电容C充电来吸收尖峰电压，IGBT导通时，电容C通过电阻R放电。RCD型吸收电路中，在RC型的基础上，电阻R两端并联二极管，使得在尖峰电压到来时，二极管D导通，电容C充电吸收更迅速，克服了RC电路的过冲电压，在IGBT导通时电容C通过电阻放电。
然而，针对RC型吸收电路中，电容C的充电电流在电阻R上产生压降，会造成过冲电压。而用于大容量IGBT时，导通时放电电流（R值一般不大）导致集电极电流过大，使IGBT性能受到一定限制。
对于RCD型吸收电路中，快恢复二极管D在微秒级内不能有效导通，尖峰电压将作用在IGBT上一段时间后，才由电容C充电吸收，IGBT过压吸收较慢。且电容C两端电压较高，整个周期RCD电路消耗功率大，很容易造成对IGBT的损伤。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种IGBT缓冲吸收电路，解决了现有技术中电路导通充放电时尖峰电压高对IGBT容易损坏的技术问题。
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种IGBT缓冲吸收电路，包括IGBT开关、电阻、电容、二极管和压敏电阻；其中，所述电容与所述二极管串联，与所述压敏电阻并联，在与所述电容串联，形成部件后，最后与所述IGBT开关并联。
进一步地，所述二极管为快恢复二极管。
本实用新型提供的IGBT缓冲吸收电路，通过压敏电阻，其阻值在纳秒级速度迅速减小，在很短时间内电容充电吸收尖峰电压，能很好的保护IGBT管。一个周期内缓冲电阻消耗功率为P=V2/4R，比一般RCD型吸收电路损耗更小。
附图说明
图1为现有技术提供的RC型的IGBT缓冲吸收电路结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的IGBT缓冲吸收电路结构示意图。
具体实施方式
参见图2，本实用新型实施例提供的一种GBT缓冲吸收电路，包括IGBT开关、电阻、电容、二极管和压敏电阻；其中，电容与二极管串联，与压敏电阻并联，在与电容串联，形成部件后，最后与IGBT开关并联，通过将压敏电阻Z与电阻和二极管缓冲吸收结合，提高电压尖峰吸收速度保护IGBT的同时，降低了缓冲电阻的损耗。
在本实用新型实施例中，IGBT是指绝缘栅双极型晶体管，由BJT（双极型三极管）和MOS（绝缘栅型场效应管）组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件。
压敏电阻（Varistor）是指在一定电流电压范围内电阻值随电压而变化的半导体电阻器。通常电压越大阻值迅速减小，也称“突波吸收器。
其中，二极管为快恢复二极管，选用标称电压合适，相应时间为纳秒级，通流容量较大的压敏电阻Z，电路中各器件连线尽量短，以降低分布电感。
如图2，在电阻R与快恢复二极管D、电感L串联后，与压敏电阻Z并联，再与吸收电容C串联。其中，选用标称电压合适，相应时间为纳秒级，通流容量较大的压敏电阻Z，选择高频特性好的无感电容器（如高频低感聚乙烯或聚丙烯电容、陶瓷电容）作为缓冲吸收电容C，选择正向电压低、反向恢复时间短、反向恢复特性软的缓冲二极管D，R选用氧化膜无感电阻。进行装配时，电路中各器件连线尽量短而粗，以降低分布电感。
本实用新型实施例提供的IGBT缓冲吸收电路，工作时分为充电阶段和放电阻止阶段。关断瞬间，属于充电阶段，由于杂散电感和分布电感，IGBT两端产生尖峰电压，二极管D反向截止，压敏电阻Z阻值在纳秒级迅速减小，尖峰电压通过压敏电阻Z迅速被电容C充电吸收，避免了RC吸收中通过电阻R缓冲吸收过程中易产生的过冲电压，同时提高了缓冲响应时间。IGBT导通后，属于放电阻止阶段，二极管正向导通，放电回路为二极管D、电阻R、电感L，由于电感和电阻的存在，放电电流较小，变化较慢，从而减小对IGBT集电极电流的影响。
在本实用新型实施例中，该缓冲吸收电路应用不限于半桥IGBT逆变电路，也可用于全桥逆变。在IGBT关断时，电压尖峰作用于压敏电阻Z上，其阻值在纳秒级速度迅速减小，在很短时间内电容C充电吸收尖峰电压，能很好的保护IGBT管。稳定后压敏电阻Z和电容C同时承受IGBT两端的电压，近似为各V/2。IGBT开关导通后，电容C通过二极管D和电阻R放电，忽略电容等效串联电阻，一个周期内缓冲电阻消耗功率为P=V2/4R，比一般RCD型吸收电路损耗更小，尽量减小了对IGBT性能的限制。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (2)
1.一种IGBT缓冲吸收电路，其特征在于，包括IGBT开关、电阻、电容、二极管和压敏电阻；其中，所述电容与所述二极管串联，与所述压敏电阻并联，在与所述电容串联，形成部件后，最后与所述IGBT开关并联。
2.根据权利要求1所述的IGBT缓冲吸收电路，其特征在于，所述二极管为快恢复二极管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201320761013.1U CN203590070U (zh) | 2013-11-26 | 2013-11-26 | 一种igbt缓冲吸收电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201320761013.1U CN203590070U (zh) | 2013-11-26 | 2013-11-26 | 一种igbt缓冲吸收电路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203590070U true CN203590070U (zh) | 2014-05-07 |
Family
ID=50587917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201320761013.1U Expired - Lifetime CN203590070U (zh) | 2013-11-26 | 2013-11-26 | 一种igbt缓冲吸收电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203590070U (zh) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106067738A (zh) * | 2015-04-23 | 2016-11-02 | 松下知识产权经营株式会社 | 电力变换装置 |
| CN106411112A (zh) * | 2016-10-12 | 2017-02-15 | 长沙群瑞电子科技有限公司 | 一种用于功率器件浪涌过电压吸收电路 |
| US20170062410A1 (en) * | 2015-08-31 | 2017-03-02 | Semiconductor Components Industries, Llc | Circuit including a rectifying element, an electronic device including a diode and a process of forming the same |
| CN107743033A (zh) * | 2017-09-20 | 2018-02-27 | 全球能源互联网研究院 | 一种igbt压装结构 |
| CN108476018A (zh) * | 2016-01-07 | 2018-08-31 | 三菱电机株式会社 | 缓冲电路及半导体装置 |
| CN108988800A (zh) * | 2018-09-19 | 2018-12-11 | 南京拓途电子有限公司 | 一种低温下控制功放自发热的电路 |
| CN110138195A (zh) * | 2019-05-24 | 2019-08-16 | 哈尔滨工业大学 | 抑制GaN半桥模块电压尖峰与电流谐振的无损缓冲电路及其测试电路 |
| CN112763879A (zh) * | 2020-12-18 | 2021-05-07 | 国网辽宁省电力有限公司经济技术研究院 | 一种反向电压可调的反向恢复特性测试电路 |
| CN114417765A (zh) * | 2022-01-18 | 2022-04-29 | 南昌航空大学 | 一种rc缓冲吸收电路参数计算的方法和系统 |
-
2013
- 2013-11-26 CN CN201320761013.1U patent/CN203590070U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106067738A (zh) * | 2015-04-23 | 2016-11-02 | 松下知识产权经营株式会社 | 电力变换装置 |
| CN106067738B (zh) * | 2015-04-23 | 2020-04-14 | 松下知识产权经营株式会社 | 电力变换装置 |
| US20170062410A1 (en) * | 2015-08-31 | 2017-03-02 | Semiconductor Components Industries, Llc | Circuit including a rectifying element, an electronic device including a diode and a process of forming the same |
| CN108476018B (zh) * | 2016-01-07 | 2022-04-15 | 三菱电机株式会社 | 缓冲电路及半导体装置 |
| CN108476018A (zh) * | 2016-01-07 | 2018-08-31 | 三菱电机株式会社 | 缓冲电路及半导体装置 |
| CN106411112A (zh) * | 2016-10-12 | 2017-02-15 | 长沙群瑞电子科技有限公司 | 一种用于功率器件浪涌过电压吸收电路 |
| CN107743033A (zh) * | 2017-09-20 | 2018-02-27 | 全球能源互联网研究院 | 一种igbt压装结构 |
| CN107743033B (zh) * | 2017-09-20 | 2023-12-19 | 全球能源互联网研究院 | 一种igbt压装结构 |
| CN108988800A (zh) * | 2018-09-19 | 2018-12-11 | 南京拓途电子有限公司 | 一种低温下控制功放自发热的电路 |
| CN110138195A (zh) * | 2019-05-24 | 2019-08-16 | 哈尔滨工业大学 | 抑制GaN半桥模块电压尖峰与电流谐振的无损缓冲电路及其测试电路 |
| CN110138195B (zh) * | 2019-05-24 | 2020-10-27 | 哈尔滨工业大学 | 抑制GaN半桥模块电压尖峰与电流谐振的无损缓冲电路及其测试电路 |
| CN112763879A (zh) * | 2020-12-18 | 2021-05-07 | 国网辽宁省电力有限公司经济技术研究院 | 一种反向电压可调的反向恢复特性测试电路 |
| CN112763879B (zh) * | 2020-12-18 | 2023-04-07 | 国网辽宁省电力有限公司经济技术研究院 | 一种反向电压可调的反向恢复特性测试电路 |
| CN114417765A (zh) * | 2022-01-18 | 2022-04-29 | 南昌航空大学 | 一种rc缓冲吸收电路参数计算的方法和系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN203590070U (zh) | 一种igbt缓冲吸收电路 | |
| CN103066809B (zh) | 一种应用于直接串联型igbt的改进型rcd缓冲电路 | |
| CN202309503U (zh) | 新型光伏并网逆变器igbt吸收电路 | |
| CN101764595B (zh) | 一种igbt驱动与保护电路 | |
| CN104506028B (zh) | 一种SiC MOSFET半桥电路驱动器以及半桥电路驱动方法 | |
| CN103532353B (zh) | 具有高负电压的自举供电mosfet/igbt驱动线路 | |
| CN203406774U (zh) | 一种大功率mosfet负压驱动电路 | |
| CN103633820A (zh) | 一种igbt并联均流电路 | |
| CN102231594A (zh) | 一种防栅极驱动信号振荡的驱动电路 | |
| CN206004524U (zh) | 一种三相不平衡调节模块的igbt吸收电路 | |
| CN109698611A (zh) | 多级降栅压型SiC-MOSFET驱动电路 | |
| CN203967965U (zh) | 一种逆变器的igbt电压尖峰吸收电路 | |
| CN206559229U (zh) | 一种开关式缓启动电路 | |
| CN203387396U (zh) | 一种可用于高频条件的igbt逆变器缓冲电路 | |
| CN203313043U (zh) | 一种高频mosfet的负压驱动电路 | |
| CN109889028A (zh) | 一种吸收电容预充电电路和尖峰电压吸收电路 | |
| CN104038044A (zh) | Igbt缓冲电路、pfc电路和空调控制系统 | |
| CN203933357U (zh) | 一种用于快速检测设备的mos管驱动电路 | |
| CN103683260A (zh) | 一种igbt串联均压电路 | |
| CN201528324U (zh) | 一种igbt驱动与保护电路 | |
| US11336274B2 (en) | Clamp circuit and power module using the same | |
| CN101510722A (zh) | 防栅极驱动信号振荡电路 | |
| CN203574623U (zh) | 一种igbt驱动电路 | |
| CN202424500U (zh) | 有源钳位正激同步整流的软开关电路 | |
| CN203645319U (zh) | 一种igbt串联均压电路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C53 | Correction of patent of invention or patent application | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Li Qi Inventor after: Zhu Yangjun Inventor after: Hu Shaowei Inventor after: Lu Shuojin Inventor before: Li Qi Inventor before: Zhu Yangjun Inventor before: Hu Shaowei Inventor before: Lu Shuojin |
|
| CX01 | Expiry of patent term | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20140507 |