Выбор модуля, схемы драйвера, компоновкаа

Следующие рекомендации по выбору модуля, схемы драйвера, компоновки для параллельного включения IGBT и MOSFET могут быть заключением п. 3.7.1.1.

Выбор модуля

Для правильного управления динамической симметрией, наиболее пригодны для параллельного соединения NPT IGBT, потому что имеют положительный ТС напряжения насыщения. Кроме того, у них очень низкие отклонения меньшая температурная зависимость параметров.

Выбор схемы драйвера

На рис.3.69 показан пример схемы драйвера для параллельных IGBT. Схема управляется одним общим драйвером. Дополнительно к последовательным резисторам затвора R_Gon и R_Goff , интегрированным в драйвер, резисторы R_Gonх и R_Goffх гасят паразитные колебания между цепями затвор-эмиттер/ затвор-исток. Кроме того, они уменьшают отрицательные эффекты разных переходных характеристик. R_Gonх и R_Goffх должны составлять около 0.5...2 Ом. Резисторы R_Eх подавляют компенсационные токи между вспомогательными эмиттерами. Они должны составлять около 0.5 Ом. Резисторы R_Сх служат для определения реального среднего значения v_CE-/v_DS- при защите от перегрузок по току и коротких замыканий, основанных на получении v_CE-/v_DS-. Они должны составлять около 47 Ом.

Рис. 3.69. Параллельное включение одиночных и двойных IGBT модулей

Если параллельные транзисторы будут управляться раздельными драйверами, то эти драйверы должны иметь одинаковое время распространения сигнала и выходные параметры.

Выбор компоновки

Все силовые цепи и цепи драйвера внутри параллельной схемы должны быть разведены с минимальными индуктивностями и строго симметрично.

Модули должны устанавливаться на общий радиатор рядом друг с другом для оптимальной тепловой связи (также по причине симметрии обратных диодов). Современные силовые модули характеризуются минимальными внутренними индуктивностями, около нГн, в силовой цепи и цепи драйвера. Однако, из-за разной конструкции модулей будут также разные значения индуктивностей, только модули с одинаковым типом конструкции можно включать параллельно.

Ухудшение характеристик

Даже при всех условиях, удовлетворяющих оптимальный выбор модуля, схемы драйвера и компоновки, не будет получена идеальная статическая и динамическая симметрия. Поэтому, нужно учитывать ухудшение характеристик по отношению к общему номинальному току нагрузки ключей. Из практического опыта различных устройств можно советовать учитывать ухудшение характеристик на 15-20 %.

Пример:

Параллельных три IGBT модуля с v_CE = 1200 В / i_C = 300 А

Номинальный ток параллельной цепи: i_Ctot = (3 · 300 А) · (0.8...0.85) = 720...765А.