[发明专利]基于IGBT并联均流的主回路拓扑结构

说明书

本发明公开了一种基于IGBT并联均流的主回路拓扑结构，本拓扑结构包括大功率主薄膜电容模块、直流母排、三相IGBT并联半桥组件、三相输出铜排，大功率主薄膜电容模块连接直流母排，三相IGBT并联半桥组件输入端连接直流母排、输出端连接三相输出铜排，三相输出铜排连接电机三相端子，本拓扑结构还包括三个辅助薄膜电容，直流母排叠层布置，三个辅助薄膜电容布置于三相IGBT并联半桥组件输出侧并且分别连接直流母排，三相IGBT并联半桥组件布置于大功率主薄膜电容模块与三个辅助薄膜电容之间。本结构克服由于主回路杂散电感和阻抗的不均衡对并联IGBT均流的影响，有效提高IGBT并联的均流特性，提升并联IGBT的使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种基于IGBT并联均流的主回路拓扑结构。

背景技术

IGBT作为一种常见功率器件被使用在各种功率设备中，无论是受限于单模块电流能力不足，还是并联方案更具成本优势，或是系统扩展性，系列化要求，越来越多的应用需要使用IGBT并联方案。

IGBT并联使用的关键在于并联IGBT的热功耗均衡，减少并联IGBT寿命的差异性。而IGBT热功耗的均衡关键在于并联IGBT动态电流和静态电流的均流。

随着新一代IGBT晶圆的应用，由于现有并联IGBT自身饱和压降为正温度系数，动态均流成为制约IGBT并联的一个很大障碍，所以现有技术中更多关注的是动态均流，很多应用中不再重点考虑静态均流。但是静态均流与并联IGBT导通回路的阻抗有很大关系，所以为了均热的目的需要考虑静态均流的影响。考虑主回路拓扑对动态和静态均流的影响，需要考虑动态均流的同时，也兼顾静态均流，最终起到动静态均流、均热的目的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于IGBT并联均流的主回路拓扑结构，本结构克服由于主回路杂散电感和阻抗的不均衡对并联IGBT均流的影响，有效提高IGBT并联的均流特性，提升并联IGBT的使用寿命。

为解决上述技术问题，本发明基于IGBT并联均流的主回路拓扑结构包括大功率主薄膜电容模块、直流母排、三相IGBT并联半桥组件、三相输出铜排，所述大功率主薄膜电容模块连接所述直流母排，所述三相IGBT并联半桥组件输入端连接所述直流母排、输出端连接所述三相输出铜排，所述三相输出铜排连接电机三相端子，本拓扑结构还包括三个辅助薄膜电容，所述直流母排叠层布置，所述三个辅助薄膜电容布置于所述三相IGBT并联半桥组件输出侧并且分别连接所述直流母排，所述三相IGBT并联半桥组件布置于所述大功率主薄膜电容模块与三个辅助薄膜电容之间。

进一步，所述直流母排与三相输出铜排等面积叠层且电流阻抗均衡。

进一步，所述三个辅助薄膜电容的电容值远小于所述大功率主薄膜电容模块的电容值。

由于本发明基于IGBT并联均流的主回路拓扑结构采用了上述技术方案，即本拓扑结构包括大功率主薄膜电容模块、直流母排、三相IGBT并联半桥组件、三相输出铜排，大功率主薄膜电容模块连接直流母排，三相IGBT并联半桥组件输入端连接直流母排、输出端连接三相输出铜排，三相输出铜排连接电机三相端子，本拓扑结构还包括三个辅助薄膜电容，直流母排叠层布置，三个辅助薄膜电容布置于三相IGBT并联半桥组件输出侧并且分别连接直流母排，三相IGBT并联半桥组件布置于大功率主薄膜电容模块与三个辅助薄膜电容之间。本结构克服由于主回路杂散电感和阻抗的不均衡对并联IGBT均流的影响，有效提高IGBT并联的均流特性，提升并联IGBT的使用寿命。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明：

图1为本发明基于IGBT并联均流的主回路拓扑结构示意图；

图2为以单个半桥为例多个IGBT并联使用时的主回路拓扑结构示意图；

图3为主回路中上桥臂静态均流特性示意图；