一種逆變器的igbt電壓尖峰吸收電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種逆變器的IGBT電壓尖峰吸收電路，包括：開關(guān)管Q3、開關(guān)管Q4、第一RCD吸收電路和第二RCD吸收電路；所述開關(guān)管Q3和開關(guān)管Q4相連接；所述開關(guān)管Q3與第一RCD吸收電路相連接，所述開關(guān)管Q4與第二RCD吸收電路相連接。本實用新型的開關(guān)管Q3和開關(guān)管Q4分別采用第一RCD吸收電路和第二RCD吸收電路來抑制IGBT的電壓尖峰，吸收能力強，電壓尖峰小，多余的能量能夠反饋到母線上，損耗小。
【專利說明】—種逆變器的IGBT電壓尖峰吸收電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種電壓尖峰吸收電路，尤其涉及一種逆變器的IGBT電壓尖峰吸收電路。

【背景技術(shù)】
[0002]T型三電平的逆變器優(yōu)點是適合高壓大容量的場合，諧波含量少，電磁干擾EMI減少，效率高，同時還能夠減少共模電壓的輸出，因而得到廣泛的關(guān)注；但是在實際應(yīng)用中由于主電路布線和器件本身都不可避免的存在雜散電感，IGBT關(guān)斷和續(xù)流二極管反向恢復(fù)時，過高的電流變化率會在IGBT和二極管兩端產(chǎn)生電壓尖峰并引起震蕩，嚴重時會超出器件的安全工作區(qū)，從而可能造成功率管的損壞。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是需要提供一種吸收能力強和損耗低的逆變器的IGBT電壓尖峰吸收電路
[0004]對此，本實用新型提供一種逆變器的IGBT電壓尖峰吸收電路，包括:開關(guān)管Q3、開關(guān)管Q4、第一 RCD吸收電路和第二 RCD吸收電路；所述開關(guān)管Q3和開關(guān)管Q4相連接；所述開關(guān)管Q3與第一 RCD吸收電路相連接，所述開關(guān)管Q4與第二 RCD吸收電路相連接。
[0005]本實用新型的進一步改進在于，所述第一 RCD吸收電路包括電容C3、二極管D2、二極管D3和電阻R3，所述開關(guān)管Q3分別與電容C3和二極管D2相連接，所述電容C3和二極管D2分別與二極管D3相連接，所述二極管D3與電阻R3相連接。
[0006]本實用新型的進一步改進在于，所述電容C3的一端與開關(guān)管Q3的E極相連接，另一端分別與二極管D2的陰極和二極管D3的陽極相連接；所述二極管D2的一端分別與二極管D3的陽極和電容C3相連接，另一端與開關(guān)管Q3的C極相連接；所述二極管D3的陽極分別與二極管D2的陰極和電容C3相連接，所述二極管D3的陰極與電阻R3相連接；所述電阻R3的一端與二極管D3的陰極相連接，另一端與BUS+相連接。
[0007]本實用新型的進一步改進在于，所述開關(guān)管Q3和開關(guān)管Q4均為絕緣柵雙極型開關(guān)管。
[0008]本實用新型的進一步改進在于，所述第二 RCD吸收電路包括電容C4、電阻R4和二極管Dl，所述開關(guān)管Q4分別與電容C4和二極管Dl相連接；所述電容C4和二極管Dl分別與電阻R4相連接。
[0009]本實用新型的進一步改進在于，電容C4的一端與開關(guān)管Q4的C極相連接，另一端分別與二極管Dl的陽極和電阻R4相連接；電阻R4的一端分別與電容C4和二極管Dl相連接，另一端與BUS-相連接；二極管Dl的一端分別與電容C4和電阻R4相連接，另一端跟開關(guān)管Q4的E極相連接。
[0010]本實用新型的進一步改進在于，還包括相互連接的開關(guān)管Ql和第一 RC吸收電路，所述開關(guān)管Ql與開關(guān)管Q3相連接，所述第一 RC吸收電路包括電容Cl和電阻Rl，所述電容Cl和電阻Rl相互串聯(lián)后與開關(guān)管Ql并聯(lián)。
[0011]本實用新型的進一步改進在于，所述電容Cl與開關(guān)管Ql的C極相連接，所述電阻Rl與開關(guān)管Ql的E極相連接。
[0012]本實用新型的進一步改進在于，還包括相互連接的開關(guān)管Q2和第二 RC吸收電路，所述開關(guān)管Q2與開關(guān)管Q3相連接，所述第二 RC吸收電路包括電容C2和電阻R2，所述電容C2和電阻R2相互串聯(lián)后與開關(guān)管Q2并聯(lián)。
[0013]本實用新型的進一步改進在于，所述電容C2與開關(guān)管Q2的C極相連接，所述電阻R2與開關(guān)管Q2的E極相連接。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果在于，所述開關(guān)管Ql和開關(guān)管Q2分別采用第一 RC吸收電路和第二 RC吸收電路來減小IGBT的電壓尖峰，開關(guān)管Q3和開關(guān)管Q4分別采用第一 RCD吸收電路和第二 RCD吸收電路來抑制IGBT的電壓尖峰，所述第一 RCD吸收電路和第二 RCD吸收電路的吸收能力強，電壓尖峰小，并且多余的能量能夠反饋到母線上，損耗也小。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型實施例3的電路連接示意圖；
[0016]圖2是本實用新型實施例3的正半工頻周期的電路信號流向示意圖；
[0017]圖3是本實用新型實施例3的負半工頻周期的電路信號流向示意圖。

【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖，對本實用新型的較優(yōu)的實施例作進一步的詳細說明。
[0019]實施例1:
[0020]本例提供一種逆變器的IGBT電壓尖峰吸收電路，包括:開關(guān)管Q3、開關(guān)管Q4、第一RCD吸收電路和第二 RCD吸收電路；所述開關(guān)管Q3和開關(guān)管Q4相連接；所述開關(guān)管Q3與第一 RCD吸收電路相連接，所述開關(guān)管Q4與第二 RCD吸收電路相連接。
[0021]本例所述開關(guān)管Q3和開關(guān)管Q4分別采用第一 RCD吸收電路和第二 RCD吸收電路來抑制IGBT的電壓尖峰，所述第一 RCD吸收電路和第二 RCD吸收電路的吸收能力強，電壓尖峰小，并且多余的能量能夠反饋到母線上，損耗也小。
[0022]實施例2:
[0023]在實施例1的基礎(chǔ)上，本例還包括開關(guān)管Q1、開關(guān)管Q2、第一 RC吸收電路和第二RC吸收電路；所述開關(guān)管Ql和開關(guān)管Q2分別與開關(guān)管Q3相連接，所述開關(guān)管Ql與第一RC吸收電路相連接，所述開關(guān)管Q2與第二 RC吸收電路相連接。
[0024]本例所述開關(guān)管Q1、開關(guān)管Q2、開關(guān)管Q3和開關(guān)管Q4優(yōu)選均為絕緣柵雙極型開關(guān)管。在實施例1的基礎(chǔ)上，本例所述開關(guān)管Ql和開關(guān)管Q2分別采用第一 RC吸收電路和第二 RC吸收電路來減小IGBT的電壓尖峰。
[0025]實施例3:
[0026]如圖1所示，在實施例1或?qū)嵤├?的基礎(chǔ)上，本例所述第一 RCD吸收電路包括電容C3、二極管D2、二極管D3和電阻R3，所述開關(guān)管Q3分別與電容C3和二極管D2相連接，所述電容C3和二極管D2分別與二極管D3相連接，所述二極管D3與電阻R3相連接。
[0027]所述第二 RCD吸收電路包括電容C4、電阻R4和二極管D1，所述開關(guān)管Q4分別與電容C4和二極管Dl相連接；所述電容C4和二極管Dl分別與電阻R4相連接。
[0028]所述第一 RC吸收電路包括電容Cl和電阻Rl，所述電容Cl和電阻Rl相互串聯(lián)后與開關(guān)管Ql并聯(lián)。所述第二 RC吸收電路包括電容C2和電阻R2，所述電容C2和電阻R2相互串聯(lián)后與開關(guān)管Q2并聯(lián)。
[0029]現(xiàn)有技術(shù)中，IGBT的電壓尖峰過高將會增加IGBT的損耗，嚴重的甚至?xí)舸㊣GBT,本例正是基于IGBT的電壓尖峰過高這個問題而提出的；雖然現(xiàn)有技術(shù)是也有對IGBT進行外圍的處理，但卻因為電容不能取大吸收能力不強，而且每個周期都要把吸收的能量全部釋放，所以損耗大，特別是內(nèi)管反向恢復(fù)嚴重時，IGBT的應(yīng)力較大，損耗也就更大。本例能夠非常有效地減小損耗，增加吸收能力。
[0030]本例所述第一 RCD吸收電路的連接關(guān)系優(yōu)選為:所述電容C3的一端與開關(guān)管Q3的E極相連接，另一端分別與二極管D2的陰極和二極管D3的陽極相連接；所述二極管D2的一端分別與二極管D3的陽極和電容C3相連接，另一端與開關(guān)管Q3的C極相連接；所述二極管D3的陽極分別與二極管D2的陰極和電容C3相連接，所述二極管D3的陰極與電阻R3相連接；所述電阻R3的一端與二極管D3的陰極相連接，另一端與BUS+相連接。所述E極就是開關(guān)管的集電極，所述C極就是開關(guān)管的發(fā)射極。
[0031]本例所述第二 RCD吸收電路的連接關(guān)系優(yōu)選為:所述電容C4的一端與開關(guān)管Q4的C極相連接，另一端分別與二極管Dl的陽極和電阻R4相連接；電阻R4的一端分別與電容C4和二極管Dl相連接，另一端與BUS-相連接；二極管Dl的一端分別與電容C4和電阻R4相連接，另一端跟開關(guān)管Q4的E極相連接。
[0032]本例所述第一 RC吸收電路的連接關(guān)系優(yōu)選為:所述電容Cl與開關(guān)管Ql的C極相連接，所述電阻Rl與開關(guān)管Ql的E極相連接。
[0033]本例所述第二 RC吸收電路的連接關(guān)系優(yōu)選為:所述電容C2與開關(guān)管Q2的C極相連接，所述電阻R2與開關(guān)管Q2的E極相連接。
[0034]如圖2所示，正半工頻周期內(nèi)，開關(guān)管Q3和開關(guān)管Q4導(dǎo)通，鉗位管上的電流流向如圖2中的箭頭所示，電流流經(jīng)開關(guān)管Q4和開關(guān)管Q3的體二極管。當開關(guān)管Q4關(guān)斷時，由于開關(guān)管Q3的體二極管的反向恢復(fù)作用，引起的電壓尖峰；當電壓尖峰值大于電容C3上電壓時，二極管D2導(dǎo)通，尖峰被電容C3吸收。等到下個開關(guān)周期，開關(guān)管Q4導(dǎo)通時，電容C3上的電壓如果高于正半母線電壓，即高于BUS+的電壓，則通過二極管D3導(dǎo)通，電容C3上吸收的能量反饋至BUS電容。由于電容C3的能量可以回饋到BUS電容，而不是消耗在電阻上，因此電容C3的容值可以取很大，吸收尖峰能力較強。
[0035]同樣，開關(guān)管Q4上的尖峰通過二極管Dl被電容C4吸收，電容C4吸收的能量可以直接回饋到負半母線電容上，即直接回饋到BUS-的電容上。
[0036]同理，負半工頻周期內(nèi)，如圖3所示，電路圖的電流流向如圖3中的箭頭所示，開關(guān)管Q3和開關(guān)管Q4導(dǎo)通后，鉗位管上電流流向如如圖3中的箭頭所示，流經(jīng)開關(guān)管Q3和開關(guān)管Q4的體二極管。當開關(guān)管Q3關(guān)斷，由于開關(guān)管Q4管的體二極管的反向恢復(fù)產(chǎn)生的電壓尖峰被電容C4吸收，電容C4吸收的能量可以直接回饋到負半母線電容上；開關(guān)管Q3上的電壓尖峰被電容C3吸收，電容C3吸收的能量在下一個開關(guān)周期回饋至正半母線電容。
[0037]本例的優(yōu)點是第一 RCD吸收電路和第二 RCD吸收電路的吸收能力強，電壓尖峰小，并且能夠?qū)⒍嘤嗟哪芰糠答伒侥妇€上，損耗小。
[0038] 以上所述之【具體實施方式】為本實用新型的較佳實施方式，并非以此限定本實用新型的具體實施范圍，本實用新型的范圍包括并不限于本【具體實施方式】，凡依照本實用新型之形狀、結(jié)構(gòu)所作的等效變化均在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種逆變器的IGBT電壓尖峰吸收電路，其特征在于，包括:開關(guān)管Q3、開關(guān)管Q4、第一RCD吸收電路和第二 RCD吸收電路；所述開關(guān)管Q3和開關(guān)管Q4相連接；所述開關(guān)管Q3與第一 RCD吸收電路相連接，所述開關(guān)管Q4與第二 RCD吸收電路相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IGBT電壓尖峰吸收電路，其特征在于，所述第一RCD吸收電路包括電容C3、二極管D2、二極管D3和電阻R3，所述開關(guān)管Q3分別與電容C3和二極管D2相連接，所述電容C3和二極管D2分別與二極管D3相連接，所述二極管D3與電阻R3相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的IGBT電壓尖峰吸收電路，其特征在于，所述電容C3的一端與開關(guān)管Q3的E極相連接，另一端分別與二極管D2的陰極和二極管D3的陽極相連接；所述二極管D2的一端分別與二極管D3的陽極和電容C3相連接，另一端與開關(guān)管Q3的C極相連接；所述二極管D3的陽極分別與二極管D2的陰極和電容C3相連接，所述二極管D3的陰極與電阻R3相連接；所述電阻R3的一端與二極管D3的陰極相連接，另一端與BUS+相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IGBT電壓尖峰吸收電路，其特征在于，所述開關(guān)管Q3和開關(guān)管Q4均為絕緣柵雙極型開關(guān)管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項所述的IGBT電壓尖峰吸收電路，其特征在于，所述第二RCD吸收電路包括電容C4、電阻R4和二極管D1，所述開關(guān)管Q4分別與電容C4和二極管Dl相連接；所述電容C4和二極管Dl分別與電阻R4相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的IGBT電壓尖峰吸收電路，其特征在于，電容C4的一端與開關(guān)管Q4的C極相連接，另一端分別與二極管Dl的陽極和電阻R4相連接；電阻R4的一端分別與電容C4和二極管Dl相連接，另一端與BUS-相連接；二極管Dl的一端分別與電容C4和電阻R4相連接，另一端跟開關(guān)管Q4的E極相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的IGBT電壓尖峰吸收電路，其特征在于，還包括相互連接的開關(guān)管Ql和第一 RC吸收電路，所述開關(guān)管Ql與開關(guān)管Q3相連接，所述第一 RC吸收電路包括電容Cl和電阻R1，所述電容Cl和電阻Rl相互串聯(lián)后與開關(guān)管Ql并聯(lián)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的IGBT電壓尖峰吸收電路，其特征在于，所述電容Cl與開關(guān)管Ql的C極相連接，所述電阻Rl與開關(guān)管Ql的E極相連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的IGBT電壓尖峰吸收電路，其特征在于，還包括相互連接的開關(guān)管Q2和第二 RC吸收電路，所述開關(guān)管Q2與開關(guān)管Q3相連接，所述第二 RC吸收電路包括電容C2和電阻R2，所述電容C2和電阻R2相互串聯(lián)后與開關(guān)管Q2并聯(lián)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的IGBT電壓尖峰吸收電路，其特征在于，所述電容C2與開關(guān)管Q2的C極相連接，所述電阻R2與開關(guān)管Q2的E極相連接。
【文檔編號】H02M1/32GK203967965SQ201420336645
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年6月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月23日
【發(fā)明者】王飛, 溫志偉, 郜佳輝 申請人:深圳科士達科技股份有限公司