CN2785244Y - 一种igbt串联运行电压均分补偿电路 - Google Patents

一种igbt串联运行电压均分补偿电路 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种IGBT串联运行电压均分补偿电路，它包括第一电压均分电阻、第二电压均分电阻、第一电压均分电容、第二电压均分电容、门极电阻、门极二极管、电压均分二极管，所述第一电压均分电阻与第一电压均分电容并联后一端接到IGBT的集电极，另一端接到门极二极管阳极及第二电压均分电阻和第二个电压均分电容的并联节点；门极二极管阴极与门极电阻串联后接到IGBT的门极；第二电压均分电阻与电压均分二极管的阳极串联后与第二个电压均分电容并联后，其并联节点接到IGBT的源极。本实用新型可以有效均分串联运行的IGBT在关断过程中、开通过程中及关断后加在各IGBT集电极和发射极之间的电压，大大提高了IGBT串联运行的可靠性。

Description

一种IGBT串联运行电压均分补偿电路
技术领域
本实用新型涉及一种IGBT串联运行电压均分补偿电路，属于电气自动化设备技术领域。
背景技术
IGBT是一种广泛应用的功率半导体器件，从几十瓦到几兆瓦的变流器装置中都得到了应用，如变频调速、逆变电源等。由于IGBT单管器件目前耐压最高为6500V，在需要更高耐压的应用场合中需要IGBT串联运行以提高等效IGBT器件的耐压水平。
由于串联运行的IGBT器件之间存在开通/关断特性的差异、器件漏电流的差异、门极驱动延时的差异，因此串联运行的IGBT必须采用电压均分补偿电路。传统的电压均分补偿电路是使用如图1中虚线框内所示的RCD吸收电路。但这种补偿电路需要较大的吸收电容器，导致吸收电路损耗很大，在实际应用中存在困难。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术之不足而提供一种IGBT串联运行电压均分补偿电路，使得IGBT串联运行时电压均分效果更好，提高了IGBT串联运行的可靠性。
为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：包括第一电压均分电阻、第二电压均分电阻、第一电压均分电容、第二电压均分电容、门极电阻、门极二极管、电压均分二极管，所述第一电压均分电阻与第一电压均分电容并联后一端接到IGBT的集电极，另一端接到门极二极管阳极及第二电压均分电阻和第二个电压均分电容的并联节点；门极二极管阴极与门极电阻串联后接到IGBT的门极；第二电压均分电阻与电压均分二极管的阳极串联后与第二个电压均分电容并联后，其并联节点接到IGBT的源极。
本实用新型的优点：本实用新型可以有效均分串联运行的IGBT在关断过程中、开通过程中及关断后加在各IGBT集电极和发射极之间的电压，大大提高了IGBT串联运行的可靠性，且这种电路的损耗较小，具有极大的实用价值。
附图说明
图1为传统的IGBT串联运行电压均分电路原理图。
图2为本实用新型采用的IGBT串联运行电压均分电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的工作原理作进一步的说明。
本实用新型采用的IGBT串联运行电压均分电路构成实施例如图2所示，图2中的S1和S2分别为串联运行的两只IGBT器件，RS1、RS2、CS1、CS2、RG1、DG1、DS1构成S1的电压均分补偿电路，RS3、RS4、CS3、CS4、RG2、DG2、DS2构成S2的电压均分补偿电路，两个补偿电路各相对应的器件参数完全相同，即RS1＝RS3，RS2＝RS4，CS1＝CS3，CS2＝CS4，RG1＝RG2，DG1与DG2相同，DS1与DS2相同。当S1和S2完全关断后，由RS1、RS2、DS1及RS3、RS4、DS2组成的均压电路保证S1和S2关断后电压均分效果。在S1和S2开通过程中，如果S1先开通，则S1电压迅速下降，S2电压迅速上升，CS4两端电压也迅速上升，导致S2因门极电压上升而加快开通速度，S2电压转而迅速下降，从而保证S1和S2开通过程中的电压均分。在S1和S2关断过程中，如果S1先关断，则S1电压迅速上升，S2电压迅速下降，CS2两端电压也迅速上升，导致S1因门极电压上升而降低关断速度，S1电压上升速度减慢，从而保证S1和S2关断过程中的电压均分。
图2中，两个电压均分电阻RS1、RS2，用于串联运行的S1和S2关断后均分静态电压。两个电压均分电容CS1、CS2，用于串联运行的S1和S2关断后均分静态电压。电压均分二极管DS1用于S1开通后阻断加在第二电压均分电阻RS2上的电压。门极电阻RG1用于调节S1开通和关断过程中加在S1门极的电压大小。门极二极管DG1用于S1开通时阻断加在所述的门极电阻RG1上的电压。
以上的均压原理同样适应三个及以上IGBT串联运行时的电压均分补偿。在实际应用中，根据实际运行电压的高低，需要选择好各电组、电容、二极管的参数，当实际运行电压较高时，所述的门极二极管及所述的电压均分二极管需要采用多个二极管串联运行方式，这不会影响IGBT电压均分效果。

Claims (1)

1、一种IGBT串联运行电压均分补偿电路，其特征在于，包括第一电压均分电阻、第二电压均分电阻、第一电压均分电容、第二电压均分电容、门极电阻、门极二极管、电压均分二极管，所述第一电压均分电阻与第一电压均分电容并联后一端接到IGBT的集电极，另一端接到门极二极管阳极及第二电压均分电阻和第二个电压均分电容的并联节点；门极二极管阴极与门极电阻串联后接到IGBT的门极；第二电压均分电阻与电压均分二极管的阳极串联后与第二个电压均分电容并联后，其并联节点接到IGBT的源极。
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