總結(jié)前述應(yīng)急電源中的IGBT器件在并聯(lián)的各種影響因素,可以得到IGBT器件并聯(lián)的基本原則如下:
(1)選取同一批次中特性一致的NPT型IGBT器件進(jìn)行并聯(lián);
(2)每個(gè)IGBT器件選用同樣的驅(qū)動(dòng)電路,且使用獨(dú)立的柵極電阻;
(3)盡可能使驅(qū)動(dòng)電路和驅(qū)動(dòng)雙絞線布局對稱且采用盡可能短的引線;
(4)并聯(lián)模塊均勻布置在同一塊散熱器上,以獲得最優(yōu)化的熱耦合。
結(jié)合以上原則,設(shè)計(jì)了并聯(lián)性能良好的驅(qū)動(dòng)電路原理,見圖1,其中RGon和RGoff為驅(qū)動(dòng)末級中共同的柵極前置電阻,圖中的附加驅(qū)動(dòng)電阻RGonx和RGoffx起著阻尼柵極-發(fā)射級或柵源回路內(nèi)的寄生振蕩的作用,且可以中和因不同的轉(zhuǎn)移特性所引起的負(fù)面影響,RGonx和RGoffx取值應(yīng)在0.5-2歐姆之間。電阻REx的作用是抑制經(jīng)過輔助發(fā)射極的平衡電流。其數(shù)值大約為0.5歐姆。采用VCEsat實(shí)現(xiàn)過流和短路保護(hù)是最有效的保護(hù)方法,電阻Rcx用來確定VCE實(shí)際平均值,數(shù)值大約為47歐姆。
圖1 優(yōu)化的IGBT器件并聯(lián)原理圖
即使模塊選擇、驅(qū)動(dòng)電路和線路布置都已經(jīng)達(dá)到了最優(yōu)化,但其靜態(tài)和動(dòng)態(tài)仍然不可能達(dá)到理想的均衡。因此,總的開關(guān)電流相對于額定負(fù)載電流必須有一個(gè)適度的降額。從多種不同應(yīng)用的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)出發(fā),推薦使用大約15%-20%的降額幅度。