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IGBT 的并联使用
IGBT 的并联使用
并联使用 IGBT 组成开关器件可以使整个系统得到更高的额定电流，但是设 计并联系统时必须考虑一些重要问题，如模块特性、驱动电路以及电路的布局， 这些因素影响着并联支路的电流分配，可能导致并联的每个 IGBT 电流分配不均 衡。其中，模块特性中的伏安特性主要影响静态运行时的电流分配，转移特性和 驱动电路以及布局主要影响动态运行时的电流分配。由于电流分配的不均衡，使n 个 IGBT 并联的额定电流并不等于 n 倍的单个模块的额定电流，所以对并联 IGBT
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模块必须降额使用。 定电流，同时要保证每个模块工作时不超出安全工作区。另外需要注意的是，并 联使用 IGBT 模块有助于减小通态损耗，但是开关损耗不会减小，甚至可能增大， 尤其在开关频率比较高的时候。 (1) 并联运行静态均流 静态情况下，并联工作的 IGBT 间的电流分配主要受伏安特性的影响。当多
个 IGBT 并联时，由于制造工艺的原因，每个 IGBT 的伏安特性并不完全一样。两
个 IGBT 并联时伏安特性对电流分配的影响如图 2.5.5 所示。从图 2.5.5 可以看
出，当两个伏安特性不同的 |
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额系数可表示为 式中，5 是降额系数;IT 是并联模块能提供的总额定电流;IM 是单个模块的最
大额定电流 np 是并联模块的数目。 为 320A，则可得到 。 另外，如果已经知道了降额系数，则可由下式求出所提供的总的额定电流 |
(2)并联运行动态均流
动态情况下，并联工作的 IGBT 间的电流分配主要受转移特性、驱动电路的 影响。
1)转移特性对动态均流的影响:转移特件不同的 IGBT 并联时，开关过程的动态 电流分配是不均衡的。图 2.5.6 给出了在相同的 VGE 驱动下，转移特性不同的两
个 IGBT 动态电流不均衡的例子。从图 2.5.6 中可以看出，转移特性陡峭的管子 在开关时刻承受比较大的动态电流，因而也会有比较大的开关损耗，这种差异在 关断的时候更明显。当开关频率增大时，这种不平衡趋于缓和。选择转移特性接 近的 IGBT 模块进行并联有利于动态均流。
2)驱动电路对动态均流的影响:驱动电路对并联均流的影响也是显而易见的，如 果并联工作的 IGBT 驱动电路不同步，则先驱动的 IGBT 要承担大得多的动态电流。 因此，并联模块的驱动一定要做到同步，最好选用驱动能力强的驱动器，用同一 驱动信号同时驱动并联模块。
S 另外，驱动电路布局要尽量做到对称，驱动电路到模块的栅极、射极引线 要尽量短，使回路的等效阻抗一致;主电路中的元器件布局和引线位置应对称， 引线长短一致，并尽量短，接线应采用截面积较大的铜排或扁条线;各模块应平 行放置，尽量靠近，引线尽量—致，减小回路中寄生电感的不平衡性。