IGBT模块内部杂散电感的定义

IGBT模块内部杂散电感的定义

IGBT半桥逆变电路工作原理以及当IGBT1开通关断时的电压电流波形如图1所示，Lσ代表整个换流回路（条纹区域内）所有的杂散电感之和（电容器，母排，IGBT模块）。

图1：IGBT半桥电路以及IGBT1开关时电压电流波形

由于电流的变化，杂散电感Lσ两端感应出大小为Lσ*dioff/dt的压降，该压降被当作是一个电压尖峰叠加在直流母线电压VCC上，同时施加在关断的IGBT1两端。允许的极限电流关断速度di/dt及过压能力可以从IGBT的RBSOA(反偏安全工作区)曲线（图2）推导出。如果测量是通过IGBT的辅助CE端子，则该曲线是有效的。如果测量是在IGBT模块主端子上进行的，考虑到主端子与辅助端子之间的杂散电感，规格书中会相应给出降额曲线。对于IGBT两单元模块，此图所示为两个换流IGBT开关其中之一的两端电压。

图2：RBSOA diagram for FZ1200 R33KF2

IGBT模块规格书会给出模块内部杂散电感值Ls用于计算，对于单个开关IGBT模块，Ls的值是模块主端子到辅助端子之间的杂散电感。对于两单元IGBT模块或者包含有多相桥臂的IGBT模块，Ls的值取决于应用中对应的上管和下管之间有效的换流回路。根据IGBT模块的结构，该值会明显小于上管和下管分别确定的杂散电感之和。在一个单相桥臂以上的模块中，从正电源电压，通过该相桥臂，回到负电源电压的换流回路总是最坏的情况。

可通过二极管关断的过程测量内部杂散电感。在某一时刻，当二极管的正向电流下降速度保持恒定，二极管仍然没有阻断能力时，两端产生压降。该压降只能是由于模块的杂散电感产生，无其他影响因素。模块杂散电感可以通过下式获得：Ls=△V/diF/dt。

取决于指定类型的IGBT模块，规格书中杂散电感的值，可通过以下的方式描述：

Single modules type FZ... or ...GA... and Tripacks:

模块的杂散电感为C和E主端子之间的部分。

Dual modules type FF... (with exception of FF200R33KF):

这种类型的模块包含两个独立的开关，规格书的值是指每个开关C和E主端子之间的杂散电感。

Half-Bridges type ...GB... and FF200R33KF (modules with three main terminals):

规格书给定的数据覆盖了上管和下管之间的整个换流回路，包含上管C1端与下管E2端之间的杂散电感。

4-packs type F4-...:

这种类型的模块包含两个独立的相桥臂，规格书的数据覆盖了一个相桥臂上管和下管之间的整个换流回路，包含+端与-端端之间的杂散电感。

Six pack modules type FS...:

规格书的数据覆盖了一个相桥臂上管和下管之间的整个换流回路，包含+端与-端之间的杂散电感。

3-Phase full bridges or PIM type ...GD... or ...GP...:

规格书的数据覆盖了一个相桥臂上管和下管之间的整个换流回路，包含P+端与P-端之间的杂散电感。