本文做家

北京交通大学电气工程学院

穆峰，刘宜鑫，贾静雯，郝欣，杨勇，黄先进

择要：跟着电力电子运用愈加趋于高压与高功率密度，单个模块曾经没法满意其需要，功率器件的并联运用由于其经济性与可行性成为熟悉决该冲突的灵验法子。但是，并接洽统的整体布局没法抵达绝对的对称，使得愿望化的静、动态电流散布难以完成从而束缚了并联器件的欺诈率。本文紧要解析和对比了启动电路结议和功率回路耦合个性关于并联IGBT均流个性的影响，并过程实验举行了考证。

引言

做为一种电压遏制型器件，绝缘栅双极型晶体管(insulated-gatebipolartransistor，IGBT)由于其通态压消沉、开关速率高、通流才能强等特色，在轨道交通、可更生动力和产业传动等畛域中运用精深。思虑到成本及系统的繁杂度，常常会以功率器件并联的方法升高功率变流器的电流容量[1]，与此同时，各厂商还会优化器件的内部组织以及在启动电路的并联遏制才能上投入资本以满意用户的需要[2]。具备低寄生电感、高功率密度、可伸展性和模块化特色的LinPak[3-4],XHP[5-6],LV/HV等半桥模块可觉得晋升并接洽统电流密度及勤俭成本供给助力[7-8]。即使半桥IGBT模块上、下桥臂间的寄生参数获得了灵验抵制，来自直流侧母排和负载路途的寄生电感仍会对均流个性形成较大影响，是以，解析启动方法和功率回路寄生参数在均流个性上形成的影响关于进一步晋升并接洽统的功率密度及牢固性具备急迫意义[9]。

本文在第二章节关于两种罕用于IGBT并联的启动电路组织举行了商议，并不才一章节过程理论公式推导和电路仿真，就耦合形成的互感关于并接洽统均流个性的影响举行熟悉析，随后，过程实验对比了两种并联启动方法的不同并考证关于功率回路耦合个性的相干解析。

启动方法关于并联IGBT的影响

现有的贸易化IGBT并联启动电路可容易地分为单核启动和多核启动两种，此处的单核启动是指仅将遏制记号过程一个启动核阻隔、夸大后过程各IGBT上安排的适配板完成其并联开关，当各并联IGBT的适配板仅含有门极启动电阻、门极电容以及用于过流维护的二极管等无源器件时启动核与适配板间引线长度的不一致会对并联IGBT的动态均流个性产色较大的影响（如图1(a)左边部份所示）。在增加了推挽组织后（如图1(a)右边部份所示），由于启动输出侧越发凑近门极，使得引线长度不同引发的不均流获得了更好的抵制[10-14]。

图1.单核及多核启动方法默示

本文中的多核启动（如图1(b)所示）过程配置彼此磁阻隔的分立启动单位方法完成各IGBT模块门极启动记号间的解耦。这类组织常常关于各分立单位间启动记号的一致性有着较高的请求，仅几十纳秒的推迟不同或几百毫伏的门极电压不同都市激发严峻的动态不均流题目。即使单核启动方法在成本和电路繁杂水平上较于多核启动方法具备必然的上风，但该种启动方法下，启动记号回路与功率回路均存在众人点，由此而引入的环路题目将会对门极电压形成较大的影响。

功率回路组织对并联IGBT的影响

当并联IGBT在较小感性负载（本次协商中为20μH）下处于通态时，并联IGBT住址歧路间以及并联IGBT歧路与负载住址路途间的磁耦合将会对并联IGBT的静态均流个性带来气馁的影响。由于负载电感值深切于功率回路寄生电感，假使刚加入通态时各并联IGBT的集电极电流变动率险些相等，各并联歧路的压降能够默示为:

思虑了寄生电感L’σi与Lσc，它们可与互感系数Mi一齐对耦合效应举行刻画，个中L’σi默示在空间上与负载线缆平行的导体的自感，它们囊括IGBT模块内部的母排或平面导体以及模块外部的叠层母排和汇流铜排等。相对地，Lσi默示歧路中与负载线缆在空间上相笔直的导体的自感。当各并联IGBT住址歧路具备较为热诚的若干尺寸且对称散布时，能够好像地觉得Lσ1=Lσ2=Lσ3=Lσ4且L’σ1=L’σ2=L’σ3=L’σ4。由于L’σi与Lσc间存在磁耦合，与组成vC’E’的其余电压方位相悖的感觉电压Mi·(diL/dt)将存在于各歧路上。互感系数常常与导体的尺寸与两导体间间隔的比值相干，而在导体尺寸维持固定的处境下，两导体间隔越近，互感系数Mi的绝对值越大，从而使得此时候对应通态饱和压降VCEi越大，与之对应的集电极电流也会越大。理论上，各并联歧路间的互感也会在必然水平上对均流个性形成影响[15-17]，本次协商则更多地

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