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现代功率模块及器件应用技术(2)
作者:佚名  来源:不详  发布时间:2007-2-2 23:44:13

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图17 图15所示电路的电流、电压和功率损耗

当IGBT接续续流二极管的反向峰值电流时,它的电压还处于直流母线电压〔在图17(a)中为1200V〕的水平上。此刻IGBT的开通损耗为最大值。二极管的反向恢复特性可以进一步细分为两个部分。

1)第一部分为电流上升至反向恢复电流的峰值阶段以及其后的按照di/dt速率的下降过程。对于一个软恢复二极管来说,dir/dt和di/dt的值大致相当,而反向恢复电流的峰值IRRM对开关器件的冲击则最大。

2)第二部分为拖尾电流部分,即反向恢复电流缓慢衰减至零的过程。在此过程中,trr不再具有明显的意义。因为,此时二极管上已具有电压,所以二极管内损耗的主要部分产生于拖尾过程。对于一个刚性的、不含拖尾电流的二极管来说,尽管它的开关损耗很低,可在实际中还是无法被应用。对于IGBT来说,因为,它的电压在拖尾阶段已经降至很低,所以,拖尾电流对IGBT的损耗影响并不大。

在实际应用中,与IGBT的开关损耗相比,二极管的损耗要低得多〔在图17(b)中,采用了与图17(a)中IGBT损耗相同的尺度来显示二极管的损耗〕。因此,若要使IGBT和二极管的损耗之和保持较小,则应尽量减小反向恢复电流的峰值,同时,将大部分存储电荷保留至拖尾阶段再释放。这一设计理念的实现由二极管所能散发的最大开关损耗所限定。所以,就一个二极管对整体损耗的影响来说,最重要的参数就是其反向峰值恢复电流IRRM,它应当尽可能地小。

让我们来看一个典型的电力电子线路,例如,置于一个模块内的直流斩波器。它的寄生电感Lσges约在40nH左右,起着降低过电压的作用。因为,理想的开关并不存在,所以,在二极管反向恢复期间,IGBT的电压

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