[发明专利]一种并联IGBT的动态均流控制电路

说明书

本发明公开了一种并联IGBT的动态均流控制电路，具体结构包括；用于增加容量的并联IGBT模块和均流电感模块；所述并联IGBT模块包括n组IGBT半桥电路，其中n≥2，所述每个IGBT半桥电路中两个IGBT的连接点为输出端，IGBT半桥电路包括上桥臂开关管和下桥臂开关管，IGBT半桥电路的上桥臂开关管S₁、S₃、S₅、S₇、…S_2n‑1的PWM均相同，驱动下桥臂开关管S₂、S₄、S₆、S₈、…S_2n的PWM相同，其中上桥臂开关管和下桥臂开关管不同时导通。该电路提高了IGBT静态和动态的均流精度，单个IGBT不需降额使用，提高了单个IGBT的利用程度。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种并联IGBT的动态均流控制电路。

背景技术

绝缘栅双极性晶体管(IGBT)由于结合了电力场效应管(MOSFET)和电力晶体管的优势，具有输入阻抗高，驱动功率小，开关特性好等优点，是一种理想的全控型器件，在电力电子设备中得到了广泛的应用。但是，对于高压大功率的电力电子设备，单个IGBT的容量仍然不能满足要求，多个IGBT并联起来成为提高容量的有效途径。

并联之间静态与动态性能的差异会影响均流，严重时会使IGBT器件失效甚至损坏主电路，因此，IGBT并联应用的关键是确保在各个IGBT在开关动态时的电流均衡。造成IGBT并联不均流的原因主要包括(1)并联IGBT的直流母线侧连接点的电阻分量和杂散电感L的差异；(2)IGBT模块的开通门槛电压V_geth的差异，V_geth越高，IGBT开通时刻越晚，不同模块会有差异；(3)IGBT芯片的Vce(sat)和二极管芯片的V_F的差异；(4)IGBT模块所处的温度差异；(5)IGBT模块所处的磁场差异；(6)栅极电压Vge的差异；(7)栅极回路中的杂散电感量的差异。

目前比较有应用价值的IGBT并联方法是发射极电阻反馈法、外加电感法，但均存在IGBT大幅降额使用的问题。因此提出一种高效的多IGBT并联均流方法和电路。

发明内容

根据现有技术存在的问题，本发明公开了一种并联IGBT的动态均流控制电路，具体结构包括；

包括：用于增加容量的并联IGBT模块和均流电感模块；

所述并联IGBT模块包括n组IGBT半桥电路，其中n≥2，所述每个IGBT半桥电路中两个IGBT的连接点为输出端，IGBT半桥电路包括上桥臂开关管和下桥臂开关管，IGBT半桥电路的上桥臂开关管S₁、S₃、S₅、S₇、…S_2n-1的PWM均相同，驱动下桥臂开关管S₂、S₄、S₆、S₈、…S_2n的PWM相同，其中上桥臂开关管和下桥臂开关管不同时导通；

所述均流电感模块包括n个共模电感，所述共模电感的输入端为两个线圈的异名端，两个线圈的异名端分别连接到增加容量的并联IGBT模块中相邻IGBT半桥电路的输出端，相邻IGBT半桥电路之间的均流均由一个共模电感控制平衡，共模电感的两个线圈的电感L_kA＝L_kB，两个线圈间的互感M_k＝L_kA＝L_kB。