[实用新型]一种降低桥式电路dv/dt的电路

说明书

本实用新型公开了一种降低桥式电路dv/dt的电路，所述桥式电路由两个或四个或六个可控开关管搭接而成，在桥式电路输入端母线两端并联有一个母线电容，该降低桥式电路dv/dt的电路由连接在所述桥式电路各桥臂中点之间的电感构成。在构成桥式电路的开关管导通或关断的瞬间，连接在桥臂间的电感，可以有效地降低桥式电路在开关过程中的dv/dt，以及避免由于较高的dv/dt引起的一系列次生危害，如：EMC、上下管直通、过压、过热等问题。

技术领域

本实用新型涉及一种降低桥式电路dv/dt的电路。

背景技术

随着半导体技术的进步，半导体开关器件的开关速度越来越快。在一些由可控开关管(如IGBT、MOS管等)构成的半桥或全桥电路中，由于空载或负载很小，经常会出现可控开关管在数十纳秒甚至数纳秒的时间内被开通的现象，如果供电电源电压较高，可控开关管在开关过程中会出现较高的dv/dt，过高的dv/dt除产生EMC问题外，还会因弥勒效应和结电容的影响，使得同一桥臂上原本关断的开关管触发极或门极电位被抬升到较高水平，出现同一桥臂上、下两个开关管瞬时直通。如果这种直通现象得不到有效控制，上、下两个开关管直通产生的直通电流不仅会使EMC问题更加严峻，还会导致同一桥臂上、下两个开关管严重发热或过压击穿，最终导致整个电路的提前失效。

为降低由可控开关管构成的桥式电路(如H桥电路、半桥电路、全桥电路)在开关过程中可能出现的过高的dv/dt，以及避免由于较高的dv/dt引起的一系列次生危害，如：EMC、上下管直通、过压、过热等问题，传统的方法是：增大开通或关断电阻的阻值，增大开关管门极电容的容值，以此来降低开关管触发极或门极的充电或放电速度，从而降低开关速度。

但是，随着半导体技术的发展，为了提升开关管的最高工作频率、降低开关损耗，降低系统体积，优化系统谐波，半导体器件开关的速度越来越快；特别是在轻载或空载的时候，开关管开通和关断产生的dv/dt高达10000V/us甚至更高，传统的方法已经很难解决空载或轻载时高dv/dt的问题，比较有效的方法是在开关管(例如IGBT、MOS管)两端增加吸收电路，如RC电路或RCD电路，但此方法带来的问题是：1、发热比较严重；2、因为散热的需求，整个RC或RCD吸收电路会占用较大的空间，同时因为发热系统的效率也会有一定幅度的降低。

实用新型内容

鉴于上述原因，本实用新型的目的是提供一种效率较高、结构简单的降低桥式电路在开关过程中产生的dv/dt的电路。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种降低桥式电路dv/dt的电路，所述桥式电路由两个或四个或六个可控开关管搭接而成，在桥式电路输入端母线两端并联有一个母线电容，其特征在于：该降低桥式电路dv/dt的电路由连接在所述桥式电路各桥臂中点之间的电感构成；所述电感的一端与一个桥臂的中点相连，另一端与另一个桥臂的中点相连。

所述电感数值为：

L_min：最小电感值；L_max：最大电感值；U：桥式电路母线电压；f:可控开关管的开关频率；I_C:在25℃时，IGBT开关管集电极电流，或者MOS管漏极电流。

在本实用新型的较佳实施例中，所述桥式电路为半桥结构，母线电压为300V；所述可控开关管的开关频率为100k，所述电感值为2.2mH。

本实用新型的优点：在桥式电路桥臂间增加负载电感后，能量在母线电容和电感之间交换，不影响系统的输入功率，只有少量的开关损耗和导通损耗以及电感器的磁损和铜损；对产品的损耗和发热影响较小；但可以明显降低桥式电路在开关过程中的dv/dt，以及避免由于较高的dv/dt引起的一系列次生危害，如：EMC、上下管直通、过压、过热等问题。

附图说明

图1是本实用新型在半桥电路中实施示例具体电路图；