IGBT并联技术分析胡永宏博士（艾克思科技） [图片]IGBT并联技术分析 IGBT饱和压降Vsat实测值和官方参数对比 通过电力电子器件串联或并联两种基本方法，均可增大电力电子装置的功率等级。采用这两种方法设计的大功变流器，结构相对简单，加之控制策略与小功率变流器相兼容，功率提升主要靠电力电子器件串并联数目的增加来实现，因此具有成本较低，便于不同功率等级变流器进行模块化设计和生产等优点。通过串联IGBT可以提高变流器的电压等级，而通过并联IGBT则可以提高变流器的电流等级，从而提升变流器的功率等级。考虑到前者功率密度相对较低，从性价比出发，IGBT并联技术是最好的选择。1 IGBT并联运行分析1.1影响并联IGBT均流的主要因素1)      IGBT和反并联二极管静态参数的影响IGBT的饱和压降Vce(sat)、反并联二极管的正向压降Vf主要影响静态均流效果；IGBT的跨导gfs和栅极－发射级阈值电压Vge_th、反并联二极管的反向恢复特性（反向恢复时间trr和反向恢复电荷Qrr等）主要影响动态均流效果。2)      IGBT驱动电路参数的影响并联IGBT的门极驱动电压Vge的大小主要影响并联IGBT的静态均流，而门极驱动信号的变化率、门极驱动电阻Rg、驱动线路的布局和感抗等参数则对并联IGBT的动态均流有很大的影响。3)      IGBT安装的散热考虑，如果IGBT散热出现热量过于集中，IGBT温度差别大，会影响的温度特性，形成正反馈现象。4)      主电路结构的影响主电路的结构会造成线路感抗差异，并对并联IGBT的动态均流产生影响，而线路的电阻则影响静态均流。1.2并联技术遵循的原则1)      模块的选择：通过选择具有正温度系数并且最好是同一批次的IGBT单元，可以提高器件参数的一致性，实现最好的静态均流。2)      共用驱动电路通过IGBT驱动电路参数的合理设计和共用同一驱动电路，可以提高IGBT开关速度、减小器件参数分布性的影响，改善动态均流的效果。3)      对称布局并联回路中所有的功率回路和驱动回路须保持最小回路漏感及严格的对称布局，模块应尽量靠近，并优化均衡散热，以提高并联IGBT的均流效果。4)      串联均流电感：交流输出端串联的电感可以抑制IGBT和二极管在开关过程中的电流变化率，可以大大减小由于开关过程的差异造成的电流不均衡，通过均流电感的合理设计可以确保并联IGBT的动态均流效果满足设计要求。5)      降额使用：即使IGBT模块的选择、共用驱动电路和优化布局已达到最优，但其静态和动态性能仍然不可能达到理想的均衡。更为重要的是，IGBT模块内部的反并联续流二极管是双极性器件，其正向通态压降呈负温度系数，因此最好对IGBT进行15％～20％的降额使用。3并联技术整体设计根据上述设计原则，本文设计了一个额定容量为250kVA的电路，三相交流输出线电压为380V，交流输出相电流为380A，为满足三相变流器在380V交流电压下PWM整流器工作模式的需要，直流环节电压设计为700V，整体设计结构如图1所示。[图片]图1电路整体结构电气图电路将IGBT模块、控制单元、驱动单元、直流支撑电容(C10)、均流电感(L1～L9)、吸收电容(C1～C9)、两个交流电流传感器(x1、x2)、两个交流电压传感器(LV-2、LV-3)、一个直流电压传感器(LV-1)、共模磁环等变流器所需的重要零部件集成在一起，组成一个功能相对比较完整和独立的模块。电路的每相半桥电路由3个并联的IGBT半桥电路组成，每个IGBT半桥电路的中间引出端通过均流电感并联在一起，以提高每个IGBT半桥单元的动态均流效果。IGBT模块的正负端通过复合母排连接到直流支撑电容的两极上。选用复合母排不但有助于减小IGBT开关过程产生的过电压，而且还可以降低电磁干扰，提高电路的电磁兼容(EMC)性能。下面简单介绍并联设计中的IGBT管子参数选择方法，因为IGBT是最为重要的器件，成功与否在与这个管子是否好使。3.1所有IGBT饱和压降测试工欲善其事，必先利其器！手头上最好要有IGBT参数测试，测试IGBT的饱和压降Vsat。[图片]的饱和压降曲线的特性，如果饱和压降差别过大，会出现正反馈现象。这里需要将IGBT级别，最好选择参数一致达到100mV测试过程中，需要注意的事情：第二：测试使用脉冲电流，减小IGBT自身的温度提高。参考仪器：IGBT-1200A在使用同样的方法，测试内建二极管饱和压降，他的压降不同会导致静态电流时，出现温度升高不一致的情况。首先将IGBT和E断开，测试方式在使用测试IGBT。。3.3所有IGBT内建二极管反向恢复时间测试了，但是如果速度慢，那就悲哀了，还需要外接一个大容量，高速的二极管，麻烦呀，官方给定的资料不够，看不出内建二极管的速度。二极管反向恢复测试仪，测试这个IGBT测试结果给大家分享一下，如下图。[图片]二极管反向恢复电流斜率        二极管反向恢复时间      实测数据测试反向电压：300V二极管反向恢复电流：0.48*10=4.8A二极管反向恢复时间：280nS

IGBT并联技术分析胡永宏博士（艾克思科技） [图片]IGBT并联技术分析 [图片]IGBT饱和压降Vsat实测值和官方参数对比 通过电力电子器件串联或并联两种基本方法，均可增大电力电子装置的功率等级。采用这两种方法设计的大功变流器，结构相对简单，加之控制策略与小功率变流器相兼容，功率提升主要靠电力电子器件串并联数目的增加来实现，因此具有成本较低，便于不同功率等级变流器进行模块化设计和生产等优点。通过串联IGBT可以提高变流器的电压等级，而通过并联IGBT则可以提高变流器的电流等级，从而提升变流器的功率等级。考虑到前者功率密度相对较低，从性价比出发，IGBT并联技术是最好的选择。1 IGBT并联运行分析1.1影响并联IGBT均流的主要因素1)      IGBT和反并联二极管静态参数的影响IGBT的饱和压降Vce(sat)、反并联二极管的正向压降Vf主要影响静态均流效果；IGBT的跨导gfs和栅极－发射级阈值电压Vge_th、反并联二极管的反向恢复特性（反向恢复时间trr和反向恢复电荷Qrr等）主要影响动态均流效果。2)      IGBT驱动电路参数的影响并联IGBT的门极驱动电压Vge的大小主要影响并联IGBT的静态均流，而门极驱动信号的变化率、门极驱动电阻Rg、驱动线路的布局和感抗等参数则对并联IGBT的动态均流有很大的影响。3)      IGBT安装的散热考虑，如果IGBT散热出现热量过于集中，IGBT温度差别大，会影响的温度特性，形成正反馈现象。4)      主电路结构的影响主电路的结构会造成线路感抗差异，并对并联IGBT的动态均流产生影响，而线路的电阻则影响静态均流。1.2并联技术遵循的原则1)      模块的选择：通过选择具有正温度系数并且最好是同一批次的IGBT单元，可以提高器件参数的一致性，实现最好的静态均流。2)      共用驱动电路通过IGBT驱动电路参数的合理设计和共用同一驱动电路，可以提高IGBT开关速度、减小器件参数分布性的影响，改善动态均流的效果。3)      对称布局并联回路中所有的功率回路和驱动回路须保持最小回路漏感及严格的对称布局，模块应尽量靠近，并优化均衡散热，以提高并联IGBT的均流效果。4)      串联均流电感：交流输出端串联的电感可以抑制IGBT和二极管在开关过程中的电流变化率，可以大大减小由于开关过程的差异造成的电流不均衡，通过均流电感的合理设计可以确保并联IGBT的动态均流效果满足设计要求。5)      降额使用：即使IGBT模块的选择、共用驱动电路和优化布局已达到最优，但其静态和动态性能仍然不可能达到理想的均衡。更为重要的是，IGBT模块内部的反并联续流二极管是双极性器件，其正向通态压降呈负温度系数，因此最好对IGBT进行15％～20％的降额使用。3并联技术整体设计根据上述设计原则，本文设计了一个额定容量为250kVA的电路，三相交流输出线电压为380V，交流输出相电流为380A，为满足三相变流器在380V交流电压下PWM整流器工作模式的需要，直流环节电压设计为700V，整体设计结构如图1所示。[图片]图1电路整体结构电气图电路将IGBT模块、控制单元、驱动单元、直流支撑电容(C10)、均流电感(L1～L9)、吸收电容(C1～C9)、两个交流电流传感器(x1、x2)、两个交流电压传感器(LV-2、LV-3)、一个直流电压传感器(LV-1)、共模磁环等变流器所需的重要零部件集成在一起，组成一个功能相对比较完整和独立的模块。电路的每相半桥电路由3个并联的IGBT半桥电路组成，每个IGBT半桥电路的中间引出端通过均流电感并联在一起，以提高每个IGBT半桥单元的动态均流效果。IGBT模块的正负端通过复合母排连接到直流支撑电容的两极上。选用复合母排不但有助于减小IGBT开关过程产生的过电压，而且还可以降低电磁干扰，提高电路的电磁兼容(EMC)性能。下面简单介绍并联设计中的IGBT管子参数选择方法，因为IGBT是最为重要的器件，成功与否在与这个管子是否好使。3.1所有IGBT饱和压降测试工欲善其事，必先利其器！手头上最好要有IGBT参数测试，测试IGBT的饱和压降Vsat。[图片]的饱和压降曲线的特性，如果饱和压降差别过大，会出现正反馈现象。这里需要将IGBT级别，最好选择参数一致达到100mV测试过程中，需要注意的事情：第二：测试使用脉冲电流，减小IGBT自身的温度提高。参考仪器：IGBT-1200A在使用同样的方法，测试内建二极管饱和压降，他的压降不同会导致静态电流时，出现温度升高不一致的情况。首先将IGBT和E断开，测试方式在使用测试IGBT。。3.3所有IGBT内建二极管反向恢复时间测试了，但是如果速度慢，那就悲哀了，还需要外接一个大容量，高速的二极管，麻烦呀，官方给定的资料不够，看不出内建二极管的速度。二极管反向恢复测试仪，测试这个IGBT测试结果给大家分享一下，如下图。

IGBT并联技术分析胡永宏博士（艾克思科技）[图片]IGBT并联技术分析 [图片]IGBT饱和压降Vsat实测值和官方参数对比 通过电力电子器件串联或并联两种基本方法，均可增大电力电子装置的功率等级。采用这两种方法设计的大功变流器，结构相对简单，加之控制策略与小功率变流器相兼容，功率提升主要靠电力电子器件串并联数目的增加来实现，因此具有成本较低，便于不同功率等级变流器进行模块化设计和生产等优点。通过串联IGBT可以提高变流器的电压等级，而通过并联IGBT则可以提高变流器的电流等级，从而提升变流器的功率等级。考虑到前者功率密度相对较低，从性价比出发，IGBT并联技术是最好的选择。1 IGBT并联运行分析1.1影响并联IGBT均流的主要因素1)      IGBT和反并联二极管静态参数的影响IGBT的饱和压降Vce(sat)、反并联二极管的正向压降Vf主要影响静态均流效果；IGBT的跨导gfs和栅极－发射级阈值电压Vge_th、反并联二极管的反向恢复特性（反向恢复时间trr和反向恢复电荷Qrr等）主要影响动态均流效果。2)      IGBT驱动电路参数的影响并联IGBT的门极驱动电压Vge的大小主要影响并联IGBT的静态均流，而门极驱动信号的变化率、门极驱动电阻Rg、驱动线路的布局和感抗等参数则对并联IGBT的动态均流有很大的影响。3)      IGBT安装的散热考虑，如果IGBT散热出现热量过于集中，IGBT温度差别大，会影响的温度特性，形成正反馈现象。4)      主电路结构的影响主电路的结构会造成线路感抗差异，并对并联IGBT的动态均流产生影响，而线路的电阻则影响静态均流。1.2并联技术遵循的原则1)      模块的选择：通过选择具有正温度系数并且最好是同一批次的IGBT单元，可以提高器件参数的一致性，实现最好的静态均流。2)      共用驱动电路通过IGBT驱动电路参数的合理设计和共用同一驱动电路，可以提高IGBT开关速度、减小器件参数分布性的影响，改善动态均流的效果。3)      对称布局并联回路中所有的功率回路和驱动回路须保持最小回路漏感及严格的对称布局，模块应尽量靠近，并优化均衡散热，以提高并联IGBT的均流效果。4)      串联均流电感：交流输出端串联的电感可以抑制IGBT和二极管在开关过程中的电流变化率，可以大大减小由于开关过程的差异造成的电流不均衡，通过均流电感的合理设计可以确保并联IGBT的动态均流效果满足设计要求。5)      降额使用：即使IGBT模块的选择、共用驱动电路和优化布局已达到最优，但其静态和动态性能仍然不可能达到理想的均衡。更为重要的是，IGBT模块内部的反并联续流二极管是双极性器件，其正向通态压降呈负温度系数，因此最好对IGBT进行15％～20％的降额使用。3并联技术整体设计根据上述设计原则，本文设计了一个额定容量为250kVA的电路，三相交流输出线电压为380V，交流输出相电流为380A，为满足三相变流器在380V交流电压下PWM整流器工作模式的需要，直流环节电压设计为700V，整体设计结构如图1所示。[图片]图1电路整体结构电气图电路将IGBT模块、控制单元、驱动单元、直流支撑电容(C10)、均流电感(L1～L9)、吸收电容(C1～C9)、两个交流电流传感器(x1、x2)、两个交流电压传感器(LV-2、LV-3)、一个直流电压传感器(LV-1)、共模磁环等变流器所需的重要零部件集成在一起，组成一个功能相对比较完整和独立的模块。电路的每相半桥电路由3个并联的IGBT半桥电路组成，每个IGBT半桥电路的中间引出端通过均流电感并联在一起，以提高每个IGBT半桥单元的动态均流效果。IGBT模块的正负端通过复合母排连接到直流支撑电容的两极上。选用复合母排不但有助于减小IGBT开关过程产生的过电压，而且还可以降低电磁干扰，提高电路的电磁兼容(EMC)性能。下面简单介绍并联设计中的IGBT管子参数选择方法，因为IGBT是最为重要的器件，成功与否在与这个管子是否好使。3.1所有IGBT饱和压降测试工欲善其事，必先利其器！手头上最好要有IGBT参数测试，测试IGBT的饱和压降Vsat。[图片]的饱和压降曲线的特性，如果饱和压降差别过大，会出现正反馈现象。这里需要将IGBT级别，最好选择参数一致达到100mV测试过程中，需要注意的事情：第二：测试使用脉冲电流，减小IGBT自身的温度提高。参考仪器：IGBT-1200A在使用同样的方法，测试内建二极管饱和压降，他的压降不同会导致静态电流时，出现温度升高不一致的情况。首先将IGBT和E断开，测试方式在使用测试IGBT。。3.3所有IGBT内建二极管反向恢复时间测试了，但是如果速度慢，那就悲哀了，还需要外接一个大容量，高速的二极管，麻烦呀，官方给定的资料不够，看不出内建二极管的速度。二极管反向恢复测试仪，测试这个IGBT测试结果给大家分享一下，如下图。[图片]二极管反向恢复电流斜率        二极管反向恢复时间      实测数据测试反向电压：300V二极管反向恢复电流：0.48*10=4.8A二极管反向恢复时间：280nS

IGBT并联技术分析胡永宏博士（艾克思科技） [图片]IGBT饱和压降Vsat实测值和官方参数对比 [图片]IGBT并联技术分析 通过电力电子器件串联或并联两种基本方法，均可增大电力电子装置的功率等级。采用这两种方法设计的大功变流器，结构相对简单，加之控制策略与小功率变流器相兼容，功率提升主要靠电力电子器件串并联数目的增加来实现，因此具有成本较低，便于不同功率等级变流器进行模块化设计和生产等优点。通过串联IGBT可以提高变流器的电压等级，而通过并联IGBT则可以提高变流器的电流等级，从而提升变流器的功率等级。考虑到前者功率密度相对较低，从性价比出发，IGBT并联技术是最好的选择。1 IGBT并联运行分析1.1影响并联IGBT均流的主要因素1)      IGBT和反并联二极管静态参数的影响IGBT的饱和压降Vce(sat)、反并联二极管的正向压降Vf主要影响静态均流效果；IGBT的跨导gfs和栅极－发射级阈值电压Vge_th、反并联二极管的反向恢复特性（反向恢复时间trr和反向恢复电荷Qrr等）主要影响动态均流效果。2)      IGBT驱动电路参数的影响并联IGBT的门极驱动电压Vge的大小主要影响并联IGBT的静态均流，而门极驱动信号的变化率、门极驱动电阻Rg、驱动线路的布局和感抗等参数则对并联IGBT的动态均流有很大的影响。3)      IGBT安装的散热考虑，如果IGBT散热出现热量过于集中，IGBT温度差别大，会影响的温度特性，形成正反馈现象。4)      主电路结构的影响主电路的结构会造成线路感抗差异，并对并联IGBT的动态均流产生影响，而线路的电阻则影响静态均流。1.2并联技术遵循的原则1)      模块的选择：通过选择具有正温度系数并且最好是同一批次的IGBT单元，可以提高器件参数的一致性，实现最好的静态均流。2)      共用驱动电路通过IGBT驱动电路参数的合理设计和共用同一驱动电路，可以提高IGBT开关速度、减小器件参数分布性的影响，改善动态均流的效果。3)      对称布局并联回路中所有的功率回路和驱动回路须保持最小回路漏感及严格的对称布局，模块应尽量靠近，并优化均衡散热，以提高并联IGBT的均流效果。4)      串联均流电感：交流输出端串联的电感可以抑制IGBT和二极管在开关过程中的电流变化率，可以大大减小由于开关过程的差异造成的电流不均衡，通过均流电感的合理设计可以确保并联IGBT的动态均流效果满足设计要求。5)      降额使用：即使IGBT模块的选择、共用驱动电路和优化布局已达到最优，但其静态和动态性能仍然不可能达到理想的均衡。更为重要的是，IGBT模块内部的反并联续流二极管是双极性器件，其正向通态压降呈负温度系数，因此最好对IGBT进行15％～20％的降额使用。3并联技术整体设计根据上述设计原则，本文设计了一个额定容量为250kVA的电路，三相交流输出线电压为380V，交流输出相电流为380A，为满足三相变流器在380V交流电压下PWM整流器工作模式的需要，直流环节电压设计为700V，整体设计结构如图1所示。[图片]图1电路整体结构电气图电路将IGBT模块、控制单元、驱动单元、直流支撑电容(C10)、均流电感(L1～L9)、吸收电容(C1～C9)、两个交流电流传感器(x1、x2)、两个交流电压传感器(LV-2、LV-3)、一个直流电压传感器(LV-1)、共模磁环等变流器所需的重要零部件集成在一起，组成一个功能相对比较完整和独立的模块。电路的每相半桥电路由3个并联的IGBT半桥电路组成，每个IGBT半桥电路的中间引出端通过均流电感并联在一起，以提高每个IGBT半桥单元的动态均流效果。IGBT模块的正负端通过复合母排连接到直流支撑电容的两极上。选用复合母排不但有助于减小IGBT开关过程产生的过电压，而且还可以降低电磁干扰，提高电路的电磁兼容(EMC)性能。下面简单介绍并联设计中的IGBT管子参数选择方法，因为IGBT是最为重要的器件，成功与否在与这个管子是否好使。3.1所有IGBT饱和压降测试工欲善其事，必先利其器！手头上最好要有IGBT参数测试，测试IGBT的饱和压降Vsat。[图片]的饱和压降曲线的特性，如果饱和压降差别过大，会出现正反馈现象。这里需要将IGBT级别，最好选择参数一致达到100mV测试过程中，需要注意的事情：第二：测试使用脉冲电流，减小IGBT自身的温度提高。参考仪器：IGBT-1200A在使用同样的方法，测试内建二极管饱和压降，他的压降不同会导致静态电流时，出现温度升高不一致的情况。首先将IGBT和E断开，测试方式在使用测试IGBT。。3.3所有IGBT内建二极管反向恢复时间测试了，但是如果速度慢，那就悲哀了，还需要外接一个大容量，高速的二极管，麻烦呀，官方给定的资料不够，看不出内建二极管的速度。二极管反向恢复测试仪，测试这个IGBT测试结果给大家分享一下，如下图。[图片]二极管反向恢复电流斜率        二极管反向恢复时间      实测数据测试反向电压：300V二极管反向恢复电流：0.48*10=4.8A二极管反向恢复时间：280nS

IGBT饱和压降Vsat实测值和官方参数对比在国内电子市场上，鱼目混珠的产品太多，特别是大功率的IGBT，全新的和翻新的很难分辨出真假，标称的饱和压降参数和实际的参数相差较大。工程师容易测试IGBT是否顺坏，但是难测试大电流情况下IGBT的表现情况。如果采用多个IGBT并联工作，即使是同一批次的产品，由于个体差异，大电流情况下的Vce压降千差万别，无法很好实现均流。如果能够真实测量大电流情况下，IGBT的实际压降，使用IGBT到实际产品时，能够大大的提高产品的可靠性。当然，本产品可以再采购时使用，准确分辨IGBT真伪，防止买到次品。厂家给定的参数为400A时，对应输出电压为2.5V@Vgs=15.0V，对应的管子热量损耗为1000W。如果工程师安装这个特性曲线进行散热设计，选择多大的散热片，选择多大的风速都是可以计算出来的。这些当然是理想的情况了，实际上，厂家给出的管子特性曲线都是真实的IGBT的实际测试曲线，但是那些IGBT是经过挑选的，一批里面最好的管子，这样在销售的时候才有竞争力，你会去买一个同样电流，压降更大的管子吗？当然不会，选择性能好的才是最佳选择呀！本人也是工程师，在此深受其害。记的在做一个30V1200A的36kW恒流恒压电源的时候，本人采用了移向全桥结构，如下图。[图片]图1移向全桥结构使用uc3875作为主控芯片，当满功率测试时，器件都工作在了软开关阶段了，扇热片发热厉害，分析一下，这个时候只有剩下导通损耗了呀。多次怀疑自己的开通时序问题，但是都没有发现问题，经过长时间的折腾，测试IGBT的特性，发现问题是IGBT的管压降比官方参数高，官方2.0V，实测2.8V,时间高0.8V，多么可怕。这里使用艾克思科技的IGBT-1200A型测试仪来测试，CM400HA-24HA型IGBT来说明问题，器件参数如下图所示。[图片]图2IGBT外形图和参数图测试器件为CM400HA-24H@Vgs=15.0V，得到的曲线如下图：[图片]下表将测试数据和官方数据进行比较，电流(A)电压(V)官方数据(V)00.0320162.82.2641.9319.52.7742.4482.43.2082.6639.13.5982.858024.0043.210014.526无1097.44.8无12005.116无通过比较发现：官方数据仅供参考，数据优化后非常美，实际上达不到标定参数，如果按照官方给定的参数设计散热量的话，你就相差50%，后果严重，模电工程师不但需要具备看英文参数手册的能力，还需要具有准确的判断手头上的IGBT真实参数的能力，哈哈哈模电工程师就是一个需要资历、经验的岗位。回想我的一个朋友曾经使用IGBT做并联，获得更大的电流容量，在实际的操作中，损失伤亡较大。后来我去帮忙解决问题，发现主要问题是IGBT的Vsat问题，当使用仪器测试好器件的Vsat后，然后使用相同批次，相同Vsat的IGBT并联后，一切都工作正常了。结论是：同一批产品，igbt不像mos管的参数那么标准，差别较大，并联更需谨慎。[图片]IGBT饱和压降Vsat实测值和官方参数对比 [图片]IGBT并联技术分析 

IGBT并联胡永宏博士（艾克思科技）通过电力电子器件串联或并联两种基本方法，均可增大电力电子装置的功率等级。采用这两种方法设计的大功变流器，结构相对简单，加之控制策略与小功率变流器相兼容，功率提升主要靠电力电子器件串并联数目的增加来实现，因此具有成本较低，便于不同功率等级变流器进行模块化设计和生产等优点。通过串联IGBT可以提高变流器的电压等级，而通过并联IGBT则可以提高变流器的电流等级，从而提升变流器的功率等级。考虑到前者功率密度相对较低，从性价比出发，IGBT并联技术是最好的选择。1 IGBT并联运行分析1.1影响并联IGBT均流的主要因素1)      IGBT和反并联二极管静态参数的影响IGBT的饱和压降Vce(sat)、反并联二极管的正向压降Vf主要影响静态均流效果；IGBT的跨导gfs和栅极－发射级阈值电压Vge_th、反并联二极管的反向恢复特性（反向恢复时间trr和反向恢复电荷Qrr等）主要影响动态均流效果。2)      IGBT驱动电路参数的影响并联IGBT的门极驱动电压Vge的大小主要影响并联IGBT的静态均流，而门极驱动信号的变化率、门极驱动电阻Rg、驱动线路的布局和感抗等参数则对并联IGBT的动态均流有很大的影响。3)      IGBT安装的散热考虑，如果IGBT散热出现热量过于集中，IGBT温度差别大，会影响的温度特性，形成正反馈现象。4)      主电路结构的影响主电路的结构会造成线路感抗差异，并对并联IGBT的动态均流产生影响，而线路的电阻则影响静态均流。1.2并联技术遵循的原则1)      模块的选择：通过选择具有正温度系数并且最好是同一批次的IGBT单元，可以提高器件参数的一致性，实现最好的静态均流。2)      共用驱动电路通过IGBT驱动电路参数的合理设计和共用同一驱动电路，可以提高IGBT开关速度、减小器件参数分布性的影响，改善动态均流的效果。3)      对称布局并联回路中所有的功率回路和驱动回路须保持最小回路漏感及严格的对称布局，模块应尽量靠近，并优化均衡散热，以提高并联IGBT的均流效果。4)      串联均流电感：交流输出端串联的电感可以抑制IGBT和二极管在开关过程中的电流变化率，可以大大减小由于开关过程的差异造成的电流不均衡，通过均流电感的合理设计可以确保并联IGBT的动态均流效果满足设计要求。5)      降额使用：即使IGBT模块的选择、共用驱动电路和优化布局已达到最优，但其静态和动态性能仍然不可能达到理想的均衡。更为重要的是，IGBT模块内部的反并联续流二极管是双极性器件，其正向通态压降呈负温度系数，因此最好对IGBT进行15％～20％的降额使用。3并联技术整体设计根据上述设计原则，本文设计了一个额定容量为250kVA的电路，三相交流输出线电压为380V，交流输出相电流为380A，为满足三相变流器在380V交流电压下PWM整流器工作模式的需要，直流环节电压设计为700V，整体设计结构如图1所[图片]图1电路整体结构电气图电路将IGBT模块、控制单元、驱动单元、直流支撑电容(C10)、均流电感(L1～L9)、吸收电容(C1～C9)、两个交流电流传感器(x1、x2)、两个交流电压传感器(LV-2、LV-3)、一个直流电压传感器(LV-1)、共模磁环等变流器所需的重要零部件集成在一起，组成一个功能相对比较完整和独立的模块。电路的每相半桥电路由3个并联的IGBT半桥电路组成，每个IGBT半桥电路的中间引出端通过均流电感并联在一起，以提高每个IGBT半桥单元的动态均流效果。IGBT模块的正负端通过复合母排连接到直流支撑电容的两极上。选用复合母排不但有助于减小IGBT开关过程产生的过电压，而且还可以降低电磁干扰，提高电路的电磁兼容(EMC)性能。下面简单介绍并联设计中的IGBT管子参数选择方法，因为IGBT是最为重要的器件，成功与否在与这个管子是否好使。3.1所有IGBT饱和压降测试工欲善其事，必先利其器！手头上最好要有IGBT参数测试，测试IGBT的饱和压降Vsat。[图片]的饱和压降曲线的特性，如果饱和压降差别过大，会出现正反馈现象。这里需要将IGBT级别，最好选择参数一致达到100mV测试过程中，需要注意的事情：第二：测试使用脉冲电流，减小IGBT自身的温度提高。参考仪器：IGBT-1200A在使用同样的方法，测试内建二极管饱和压降，他的压降不同会导致静态电流时，出现温度升高不一致的情况。首先将IGBT和E断开，测试方式在使用测试IGBT。。3.3所有IGBT内建二极管反向恢复时间测试了，但是如果速度慢，那就悲哀了，还需要外接一个大容量，高速的二极管，麻烦呀，官方给定的资料不够，看不出内建二极管的速度。二极管反向恢复测试仪，测试这个IGBT测试结果给大家分享一下，如下图。[图片]二极管反向恢复电流斜率        二极管反向恢复时间      实测数据测试反向电压：300V二极管反向恢复电流：0.48*10=4.8A二极管反向恢复时间：280nS

IGBT并联技术分析胡永宏博士（艾克思科技）通过电力电子器件串联或并联两种基本方法，均可增大电力电子装置的功率等级。采用这两种方法设计的大功变流器，结构相对简单，加之控制策略与小功率变流器相兼容，功率提升主要靠电力电子器件串并联数目的增加来实现，因此具有成本较低，便于不同功率等级变流器进行模块化设计和生产等优点。通过串联IGBT可以提高变流器的电压等级，而通过并联IGBT则可以提高变流器的电流等级，从而提升变流器的功率等级。考虑到前者功率密度相对较低，从性价比出发，IGBT并联技术是最好的选择。1 IGBT并联运行分析1.1影响并联IGBT均流的主要因素1)      IGBT和反并联二极管静态参数的影响IGBT的饱和压降Vce(sat)、反并联二极管的正向压降Vf主要影响静态均流效果；IGBT的跨导gfs和栅极－发射级阈值电压Vge_th、反并联二极管的反向恢复特性（反向恢复时间trr和反向恢复电荷Qrr等）主要影响动态均流效果。2)      IGBT驱动电路参数的影响并联IGBT的门极驱动电压Vge的大小主要影响并联IGBT的静态均流，而门极驱动信号的变化率、门极驱动电阻Rg、驱动线路的布局和感抗等参数则对并联IGBT的动态均流有很大的影响。3)      IGBT安装的散热考虑，如果IGBT散热出现热量过于集中，IGBT温度差别大，会影响的温度特性，形成正反馈现象。4)      主电路结构的影响主电路的结构会造成线路感抗差异，并对并联IGBT的动态均流产生影响，而线路的电阻则影响静态均流。1.2并联技术遵循的原则1)      模块的选择：通过选择具有正温度系数并且最好是同一批次的IGBT单元，可以提高器件参数的一致性，实现最好的静态均流。2)      共用驱动电路通过IGBT驱动电路参数的合理设计和共用同一驱动电路，可以提高IGBT开关速度、减小器件参数分布性的影响，改善动态均流的效果。3)      对称布局并联回路中所有的功率回路和驱动回路须保持最小回路漏感及严格的对称布局，模块应尽量靠近，并优化均衡散热，以提高并联IGBT的均流效果。4)      串联均流电感：交流输出端串联的电感可以抑制IGBT和二极管在开关过程中的电流变化率，可以大大减小由于开关过程的差异造成的电流不均衡，通过均流电感的合理设计可以确保并联IGBT的动态均流效果满足设计要求。5)      降额使用：即使IGBT模块的选择、共用驱动电路和优化布局已达到最优，但其静态和动态性能仍然不可能达到理想的均衡。更为重要的是，IGBT模块内部的反并联续流二极管是双极性器件，其正向通态压降呈负温度系数，因此最好对IGBT进行15％～20％的降额使用。3并联技术整体设计根据上述设计原则，本文设计了一个额定容量为250kVA的电路，三相交流输出线电压为380V，交流输出相电流为380A，为满足三相变流器在380V交流电压下PWM整流器工作模式的需要，直流环节电压设计为700V，整体设计结构如图1所示。[图片]图1电路整体结构电气图电路将IGBT模块、控制单元、驱动单元、直流支撑电容(C10)、均流电感(L1～L9)、吸收电容(C1～C9)、两个交流电流传感器(x1、x2)、两个交流电压传感器(LV-2、LV-3)、一个直流电压传感器(LV-1)、共模磁环等变流器所需的重要零部件集成在一起，组成一个功能相对比较完整和独立的模块。电路的每相半桥电路由3个并联的IGBT半桥电路组成，每个IGBT半桥电路的中间引出端通过均流电感并联在一起，以提高每个IGBT半桥单元的动态均流效果。IGBT模块的正负端通过复合母排连接到直流支撑电容的两极上。选用复合母排不但有助于减小IGBT开关过程产生的过电压，而且还可以降低电磁干扰，提高电路的电磁兼容(EMC)性能。下面简单介绍并联设计中的IGBT管子参数选择方法，因为IGBT是最为重要的器件，成功与否在与这个管子是否好使。3.1所有IGBT饱和压降测试工欲善其事，必先利其器！手头上最好要有IGBT参数测试，测试IGBT的饱和压降Vsat。[图片]的饱和压降曲线的特性，如果饱和压降差别过大，会出现正反馈现象。这里需要将IGBT级别，最好选择参数一致达到100mV测试过程中，需要注意的事情：第二：测试使用脉冲电流，减小IGBT自身的温度提高。参考仪器：IGBT-1200A在使用同样的方法，测试内建二极管饱和压降，他的压降不同会导致静态电流时，出现温度升高不一致的情况。首先将IGBT和E断开，测试方式在使用测试IGBT。。3.3所有IGBT内建二极管反向恢复时间测试了，但是如果速度慢，那就悲哀了，还需要外接一个大容量，高速的二极管，麻烦呀，官方给定的资料不够，看不出内建二极管的速度。二极管反向恢复测试仪，测试这个IGBT测试结果给大家分享一下，如下图。[图片]二极管反向恢复电流斜率        二极管反向恢复时间      实测数据测试反向电压：300V二极管反向恢复电流：0.48*10=4.8A二极管反向恢复时间：280nS