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举例说明:消除全桥逆变IGBT电压尖峰的方法


电子工程师都知道要消除全桥逆变IGBT电压尖峰一般用的都是无感电容,但是理论知识了解不代表实践中也能解决,问题来了,这样的无感电容要选择多大呢?本文就结合实例给出大家方法。

全桥逆变器中的IGBT电压尖峰,通常来说都需要使用无感电容来消除。但是究竟该使用多大的无感电容却是一个相对复杂的问题,本篇文章就举例说明了IGBT的电压尖峰消除问题。

消除全桥逆变IGBT电压尖峰的方法

图1从图1中能够看到,尖峰已经达到稳定输出电压的二倍,并且这个IGBT的功率并不高,只有75A。接下来就看看如何消除尖峰。需要做的很简单,就是调整反并在IGBT上的二极管的反向恢复时间。IGBT没有结构上需要的体二极管,出于安全考虑(避免反向击穿),一般IGBT内部都反向并联了一只二极管,随着现代开关电源技术的发展,软开关得到普遍应用,要求这只二极管具有很好的反向恢复特性,所以现在的IGBT内并联的二极管反向恢复特性越来越好。但是如果用这种IGBT做硬开关,因为漏感等因素在CE上,产生的尖峰电压通过二极管反向恢复通道泄放的时间太短,造成剩余能量太多,就会出现尖峰过高的问题。

此时就要再并联一个4007,但是有三点需要注意。

第一、这个并联要求二极管的反向恢复时间恰到好处,如果觉得4007不合适,可以换别成其他型号的二极管试试。第二、如果觉得4007的电流太小不放心,就2只4007串了以后再与IGBT反并,这样主反向电流就只走原来的二极管了,只有电压尖峰才走4007的反向恢复通道。第三、如果由于反向恢复电流(即吸收电流)太大而效率降低二极管发热,就需要考虑驱动方式了,让上下管错开驱动时间,避免同步驱动引起的二极管反向恢复直通引起的损耗。这里说的主要是关闭时的电压尖峰,以前用MOS做全桥一般不会出现这个问题,因为MOS的体二极管反向恢复时间足够长,原因在这里。

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