IGBT过电压原因及抑制策略

"过电压的发生原因及抑制方法-tms320f28035中文数据手册-2013版" 本文主要探讨的是IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管）在电力系统中的过电压问题及其解决策略。IGBT是一种复合型半导体器件，结合了MOSFET的高速开关特性和双极型晶体管的大电流、高压操作能力，广泛应用于电力转换和驱动系统。 **过电压的发生原因** 1. **VGE过压** - **密勒电容充电**：在IGBT关闭过程中，门极电容（密勒电容）通过Rg_off充电，可能导致短路电流急剧上升，从而造成VGE过电压。 - **静电放电**：如果门极未妥善保护，可能因静电放电导致过电压，进而损害IGBT的门极结构。 2. **VCE过压** - **快速关断与杂散电感**：IGBT快速关断时，由于杂散电感产生的反电动势可引起VCE过电压。解决方案包括采用软关断技术以减小关断尖峰，以及设置关断延迟来平滑电压变化。 - **再生刹车电流**：在某些应用中，如电机控制，IGBT在再生制动期间可能承受过大的反向电流，这需要刹车断路器进行保护。 - **线电压波动**：电网的电压不稳定性也可能导致VCE过电压。 **抑制过电压的方法** 1. **采用保护电路**：设计适当的保护电路，如门极保护电路，可以防止因静电放电引起的过电压。 2. **软开关技术**：通过控制开关过程以降低关断时的di/dt，减少由电感引起的过电压。 3. **刹车断路器**：在需要处理再生电流的应用中，安装刹车断路器以分流通路，避免VCE过压。 4. **关断延迟**：通过适当的控制策略增加关断时间，平滑电压变化，降低过电压风险。 5. **优化布局和布线**：减少模块周围的配线电感，降低因快速电流变化引起的电压跃变。 此外，深圳市晴轩电子有限公司提供的资料进一步涵盖了IGBT的详细知识，包括其构造、术语、应用注意事项、故障应对方法、保护电路设计、散热设计、门极驱动电路、并联连接、评价和测定方法以及应用仿真软件的介绍。这些信息对于理解和有效利用IGBT至关重要，特别是在设计和优化电力系统时。