[发明专利]一种RC缓冲吸收电路参数计算的方法和系统

说明书

本发明涉及一种RC缓冲吸收电路参数计算的方法及系统，属于电力电子领域。先采用示波器测得IGBT未加RC缓冲吸收电路时的输出端波形；根据输出端波形获得IGBT的集‑射极间的电压、实际最大输出电流、输出波形周期、导通时间和关断时间；根据IGBT的集‑射极间的电压、实际最大输出电流和关断时间获得RC缓冲吸收电路中的吸收电容；根据IGBT的集‑射极间的电压和实际最大输出电流获得RC缓冲吸收电路中的电阻；根据实际最大输出电流、输出波形周期、导通时间、关断时间和电阻获得RC缓冲吸收电路中电阻的平均功率。本发明不用测量电路中寄生电感和杂散电感的大小就能够分析计算得到合适可靠的RC缓冲吸收电路参数。

技术领域

本发明涉及电力电子领域，特别是涉及一种RC缓冲吸收电路参数计算的方法和系统。

背景技术

IGBT全称绝缘栅双极晶体管，是由双极型三极管BJT和MOSFET组成的复合全控型电压驱动式功率器件。IGBT具有易于驱动、开关频率高、通态电压低、损耗小的优点，是电力电子领域的核心开关器件，在逆变器、变频器、开关电源、加热控制等领域得到越来越广泛的应用。IGBT通常工作在较高的开关频率状态下，一般能达到几Khz甚至更高，由于主电路存在杂散电感和IGBT单元内部的寄生电感，IGBT通断时极易产生较大的尖峰电压和电流。IGBT输出两端尖峰电压的产生原因主要有以下两方面。为更好的保护IGBT，IGBT模块一般会反向并联一个续流二极管，续流二极管反向恢复时会产生过电压。在IGBT导通时，二极管的电流将迅速减小至零趋向关断，在其反向恢复过程使这个电流继续减小到负的最大值，在这个电流再次快速恢复到零的过程中，会产生很大的di/dt，由于主电路中杂散电感和IGBT内部寄生电感的存在，会产生较大的感应电压以阻碍该电流减小，此时IGBT的集电极和发射极之间的尖峰电压就会特别大。在IGBT关断时，由于工作频率很高，也会产生很大的反向的di/dt，电路中电感的存在导致产生较大的感应电压以阻碍该电流变化，此时IGBT的集电极和发射极之间的尖峰电压就会特别大。该尖峰电压和电流使得IGBT开关损耗增大，产生过电压损坏IGBT，影响产品可靠性，因此，在IGBT输出端并联一种缓冲吸收电路是十分必要的。利用电阻电容串联再与IGBT输出端并联形成的RC缓冲吸收电路结构是工程实践中最常用的。RC缓冲吸收电路可以在IGBT断开时，使电路中寄生电感和杂散电感产生的能量通过电阻对吸收电容进行充电，并且由于吸收电阻的存在，其阻抗也将变大，能有效抑制断开时的尖峰电压。另外，在IGBT导通时，吸收电容可通过IGBT放电，吸收电阻将限制放电电流的大小。

要想达到理想有效的吸收效果，必须选择合适的RC缓冲吸收电路参数，但由于工程实践中，杂散电感的大小影响因素很多，比如电路布局、导线长短等，难以测得准确的电感大小，因此，传统的通过计算电感大小，并根据能量转移的相关公式计算得出RC参数的方法在工程应用中并不可靠。基于此，亟需一种能够准确测量RC缓冲吸收电路参数的方法和系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种RC缓冲吸收电路参数计算的方法和系统，不用测量电路中寄生电感和杂散电感的大小就能够分析计算得到合适可靠的RC缓冲吸收电路参数。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种RC缓冲吸收电路参数计算的方法，所述方法包括：

采用示波器测得IGBT未加RC缓冲吸收电路时的输出端波形；

根据所述输出端波形获得IGBT的集-射极间的电压、IGBT实际最大输出电流、IGBT输出波形周期、IGBT导通时间和IGBT关断时间；

根据所述IGBT的集-射极间的电压、所述IGBT实际最大输出电流和所述IGBT关断时间获得RC缓冲吸收电路中的吸收电容；

根据所述IGBT的集-射极间的电压和所述IGBT实际最大输出电流获得RC缓冲吸收电路中的电阻；