仿真电路测试点和测得的内部电压波形发射极电感引起
发布时间:2022/11/15 13:23:09 访问次数:117
电流变化di/dt作用于门极的情况,因为门极回路里包含有电感和G、E之间的电容,将构成一个二阶电路。一般正常情况下,门极电阻Rg>2√(L⁄C)。但是如果这时候使用了第一种方案中的米勒钳位电路,那么会形成一个低阻尼的二阶回路,从而是门极的电压被抬得更高。
由于受模块内部发射极绑定线的影响,上面的测量都是在外部端子上的,内部G、E上到底如何呢?我们将借助仿真来展现。仿真电路测试点和测得的内部电压波形。可以看见内部门极电容上的电压和外部测得的刚好是相反的。
波形来说明门极产生的寄生电压现象。仿真在半桥电路下进行,其中绿色的第4通道,红色的第2通道以及蓝色的第3通道分别是开通IGBT的门极电压、IC电流以及VCE电压。
黄色的第1通道是同一桥臂上对管的门极电压,可以看到有两个正向的包和一个负向的坑。其中第1个包和第1个坑就是由于发射极的电感引起的,在时序正好对应了两次电流的变化。
而第2个包则是由dvCE/dt带来的寄生影响,可以通过米勒钳位来抑制,也可以用关断负压解决。但对于前两个尖峰,用米勒钳位效可能会使峰值更高。
无米勒钳位和有米勒钳位的波形,从橘色的波形表现来看,用米勒钳位对解决米勒导通非常有效,但对寄生电感引起的门极电压尖峰则效果不佳。特别是第2个向下的峰值很重要,我们接着分析。
由于负载特性的不同像光伏和储能绝大数都时功率因数为+/-1,其窄脉冲会在靠近电流零点附近出现,像无功发生器SVG,有源滤波APF功率因数为0,其窄脉冲会出现在最大负载电流附近,实际应用中电流过零点附近更容易出现输出波形上的高频振荡,EMI问题随之而来。
在半桥电路中,IGBT关断脉冲toff对应的就是FWD开通时间ton,当FWD开通时间小于2us时候,在额定电流450A时,FWD反向电流峰值会增大。当toff大于2us时,FWD反向恢复峰值电流基本不变。
鉴于ton=3us时候,波形高频振荡更加剧烈, 并超出了二极管安全工作区,从二极管FWD角度看导通时间不要小于3us。
来源:eepw.如涉版权请联系删除。图片供参考
电流变化di/dt作用于门极的情况,因为门极回路里包含有电感和G、E之间的电容,将构成一个二阶电路。一般正常情况下,门极电阻Rg>2√(L⁄C)。但是如果这时候使用了第一种方案中的米勒钳位电路,那么会形成一个低阻尼的二阶回路,从而是门极的电压被抬得更高。
由于受模块内部发射极绑定线的影响,上面的测量都是在外部端子上的,内部G、E上到底如何呢?我们将借助仿真来展现。仿真电路测试点和测得的内部电压波形。可以看见内部门极电容上的电压和外部测得的刚好是相反的。
波形来说明门极产生的寄生电压现象。仿真在半桥电路下进行,其中绿色的第4通道,红色的第2通道以及蓝色的第3通道分别是开通IGBT的门极电压、IC电流以及VCE电压。
黄色的第1通道是同一桥臂上对管的门极电压,可以看到有两个正向的包和一个负向的坑。其中第1个包和第1个坑就是由于发射极的电感引起的,在时序正好对应了两次电流的变化。
而第2个包则是由dvCE/dt带来的寄生影响,可以通过米勒钳位来抑制,也可以用关断负压解决。但对于前两个尖峰,用米勒钳位效可能会使峰值更高。
无米勒钳位和有米勒钳位的波形,从橘色的波形表现来看,用米勒钳位对解决米勒导通非常有效,但对寄生电感引起的门极电压尖峰则效果不佳。特别是第2个向下的峰值很重要,我们接着分析。
由于负载特性的不同像光伏和储能绝大数都时功率因数为+/-1,其窄脉冲会在靠近电流零点附近出现,像无功发生器SVG,有源滤波APF功率因数为0,其窄脉冲会出现在最大负载电流附近,实际应用中电流过零点附近更容易出现输出波形上的高频振荡,EMI问题随之而来。
在半桥电路中,IGBT关断脉冲toff对应的就是FWD开通时间ton,当FWD开通时间小于2us时候,在额定电流450A时,FWD反向电流峰值会增大。当toff大于2us时,FWD反向恢复峰值电流基本不变。
鉴于ton=3us时候,波形高频振荡更加剧烈, 并超出了二极管安全工作区,从二极管FWD角度看导通时间不要小于3us。
来源:eepw.如涉版权请联系删除。图片供参考