[实用新型]一种并联IGBT开关组

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力系统和电力电子应用技术的开关，具体讲涉及一种并联IGBT开关组。

背景技术

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，绝缘栅双极型晶体管，是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大;MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。

IGBT适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。

由于大功率绝缘栅双极晶体管（IGBT）阀普遍应用于高电压、大电流的电气环境中，当高压大功率IGBT模块并联使用承载大电流时，如果IGBT之间的电流分配不均，会引起某只IGBT模块的过热损坏；同时，如果母排的杂散电感过大，当IGBT在关断大电流时，会在IGBT两端产生很大的电压尖峰，引起IGBT模块的损坏，而影响IGBT均流和关断电压尖峰的关键因素在于IGBT开关的电气和结构设计。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种可耐受高电压、流通大电流并关断大电流的并联IGBT开关组。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种并联IGBT开关组，其改进之处在于：所述并联IGBT开关组包括并联在母排上的IGBT开关并联单元。

进一步的，所述IGBT开关并联单元数目为四个，所述IGBT开关并联单元并联在同一母排上；所述IGBT开关并联单元包括数目为四个的并联的IGBT开关。

进一步的，所述IGBT开关包括数目为一个的IGBT模块、驱动器和散热器；所述驱动器安装在设于IGBT散热器上的模块上。

进一步的，所述IGBT开关为高压大功率IGBT开关，所述高压指3kV及以上的电压，大功率指电流在1kA及以上的电流。

进一步的，所述并联IGBT开关组一端接地，另一端连入电路。

进一步的，所述母排是无感或者低感的母排，正极母排和负极母排通过中间的绝缘层相连。

进一步的，所述低感母排是杂散电感在20～30纳亨以下的母排。

进一步的，所述并联IGBT开关组耐受最高电压3kV、最大电流18kA，最大关断电流5kA。

本实用新型达到的有益效果是：

1、通过对电气结构的设计，使并联IGBT开关的均流效果大大提升，可以流通最大18kA的电流；

2、通过使用无感或低感的母排，大大降低了并联IGBT开关关断大电流时的电压尖峰，保证阀组的安全，使并联IGBT开关最大关断电流为5kA。

附图说明

图1是并联IGBT开关组的电气结构示意图；

图2是并联IGBT开关组的最大电流波形图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步的详细说明；

如图1所示，图1为并联IGBT开关组的电气结构示意图，G为一种大通流能力的新型并联IGBT开关组，由4个IGBT开关并联单元组成，每个单元包括4个IGBT开关，即并联IGBT开关组共包括16个IGBT开关，IGBT开关连接到共同的母排上；其中每个IGBT开关均有一个IGBT模块、一个驱动器和一个散热器组成，所述IGBT模块安装在散热器上，所述驱动器安装在IGBT模块上。各单元之间相互平衡，在电气结构上做到使IGBT之间最大程度的均流。并联IGBT开关组一端接地，另一端连入电路，可以耐受最高电压3kV、最大电流18kA，最大关断电流5kA。

IGBT开关是高压大功率IGBT开关，其中高压通常指3kV及以上的电压，大功率通常指电流在1kA及以上的电流。

并联IGBT开关组使用无感或者低感的母排，正极母排和负极母排通过中间的绝缘层相连，所谓低感是指母排的杂散电感在20～30纳亨以下，这样在并联IGBT开关组关断大电流时，电压尖峰不会超过其额定值。

图2是并联IGBT开关组的最大电流波形，其中横坐标是时间，每格10ms；纵坐标是电流，每格5kA。电流波形在0.02s时电流达到最大，为18kA；经过0.067s的衰减，电流衰减至5kA，此时并联IGBT开关组关断电流，电流降至0。

最后应当说明的是:以上实施例仅用于说明本申请的技术方案而非对其保护范围的限制,尽管参照上述实施例对本申请进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:本领域技术人员阅读本申请后依然可对申请的具体实施方式进行种种变更、修改或者等同替换，这些变更、修改或者等同替换，其均在其申请带批的权利要求范围之内。