美國CDE電容模塊在緩沖電路中的應(yīng)用

（2）確定緩沖電容的值。

從式（1）和式（2）不難看出，大功率IGBT電路要求母線電感以及緩沖電路及其元件內(nèi)部的雜散電感愈小愈好。這不僅可以降低ΔV1，而且可以減小緩沖電容C的值，從而降低成本。

表1針對不同直流母線電感量，列出緩沖電容的推薦值。該表是設(shè)定ΔV2≤100V時由式（2）計算得出的。

還有一種經(jīng)驗估算的辦法，通常以每100A集電

極電流約取1μF緩沖電容值。這樣得到的值，對于很

好地控制瞬態(tài)電壓是充分的。

4美國CDE電容模塊在緩沖電路中的應(yīng)用

從第3節(jié)的討論得知，母線電感以及緩沖電路及其元件內(nèi)部的雜散電感，對IGBT電路尤其是大功率IGBT電路，有極大的影響。因此，希望它愈小愈好。要減小這些電感，需從多方面入手。第一，直流母線要盡量地短；第二，緩沖電路要盡可能地貼近模塊；第三，選用低電感的聚丙烯無極電容，與IGBT相匹配的快速緩沖二極管，以及無感泄放電阻；第四，其它有效措施。目前，緩沖電路的制作工藝也有多種方式：有用分立件連接的；有通過印制版連接的；更有用緩沖電容模塊直接安裝在IGBT模塊上的。顯然，最后一種方式因符合上述第二、第三種降感措施，因而緩沖效果最好，能最大限度地保護(hù)IGBT安全運行。

美國CDE是一家老牌跨國公司，其電容產(chǎn)品因品質(zhì)優(yōu)越而為美國國家宇航局選用，并隨航天器而享譽太空。CDE公司的緩沖電容模塊能充分滿足IGBT電路尤其是大功率IGBT電路對緩沖電路的要求。CDE公司的緩沖電容模塊有SCD、SCM和SCC三種類型，其選型參數(shù)見表2。

（1）SCD型電容模塊為一單元緩沖電容封裝，構(gòu)成圖4（a）緩沖電路。適用于中、小電流容量的IGBT模塊，以吸收高反峰瞬變電壓。容量0.22μF～4.7μF，直流電壓分600V、1000V、1200V、1600V、2000V五檔。其特點是，低介質(zhì)損耗，低電感（20nH），有自修復(fù)能力，防火樹脂封裝，直接安裝在IGBT模塊上。

（2）SCM型電容模塊為一單元緩沖電容與緩沖二極管封裝，與外接電阻構(gòu)成圖4（b）緩沖電路。適用于中、小電流容量的IGBT模塊。根據(jù)緩沖電容位置的不同，有P型和N型之分，即電容模塊中緩沖電容與P母線相連的稱P型，與N母線相連的稱N型。N型電容模塊適合于一或兩單元IGBT模塊。若用兩個一單元IGBT模塊串聯(lián)并采用圖4（c）緩沖電路，則P型并接P母線端IGBT模塊，N型并接N母線端IGBT模塊。容量范圍0.47μF～2.0μF，直流電壓分600V、1200V兩檔。其特點是，低介質(zhì)損耗，低電感量，緩沖電容與快恢二極管一體封裝，有導(dǎo)線與外接電阻相連，防火樹脂封裝，直接安裝在IGBT模塊上。

（3）SCC型電容模塊為兩單元緩沖電容與緩沖二極管封裝，與外接電阻構(gòu)成圖4（c）緩沖電路。適用于大電流容量的兩單元IGBT模塊。容量0.47μF～2.0μF，直流電壓分600V、1200V兩檔。其特點是，低介質(zhì)損耗，低電感量，高峰值電流，緩沖電容與超快恢復(fù)二極管一體封裝，有導(dǎo)線與外接電阻相連，防火樹脂封裝，直接安裝在IGBT模塊上。

5結(jié)語

以上簡單的討論和介紹，其目的是想引起讀者對緩沖電路和緩沖電容選擇問題的充分重視。在可能的

表1緩沖電路和功率電路設(shè)計推薦值

型式	型號	說明	電壓(Vdc)	電容值(μF)	dv/dt(V/μs)	峰值電流(A)	均方根電流(A)	頁碼
IGBT緩沖電容模塊
	SCD	聚丙烯電容，20nH,預(yù)留23mm～28mm導(dǎo)線	600～2000	0.22～4.7	150～800	118～1200	upto50A	5.002
	SCM	聚丙烯電容和超快恢復(fù)二極管，20nH,預(yù)留23mm～28mm導(dǎo)線	600～1200	0.47～2	150～600	300～1000	upto50A	5.004
	SCC	2聚丙烯電容和超快恢復(fù)二極管，20nH,預(yù)留23mm～28mm導(dǎo)線，雙IGBT	600～1200	0.47～2	150～600	300～500	upto50A	5.006

表2電容模塊選型表

情況下，最好選用適當(dāng)?shù)碾娙菽K構(gòu)成適當(dāng)?shù)木彌_電路，并直接安裝在IGBT模塊上。這樣，莫名其妙損壞IGBT模塊的幾率，也許會小得多。