“做雙脈沖實(shí)驗(yàn)時(shí)VCE電壓振蕩很大是為什么？”

“英飛凌的產(chǎn)品文檔在哪里查找？”

“IGBT橋臂模塊疊層銅排結(jié)構(gòu)是否合理，是否需要優(yōu)化？”

當(dāng)你有任何技術(shù)問(wèn)題，卻苦于無(wú)法快速得到專(zhuān)業(yè)工程師的回復(fù)時(shí)，（Infineon Developer Community）英飛凌開(kāi)發(fā)者社區(qū)是你的最佳選擇。

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英飛凌開(kāi)發(fā)者社區(qū)的精彩問(wèn)答

Q&A

問(wèn)

CC9520：我這邊想通過(guò)做雙脈沖實(shí)驗(yàn)得出FF1400R17IP4模塊系統(tǒng)母排雜散電感參數(shù)，給定直流電壓400V，測(cè)試電感第一次采用電抗器三個(gè)繞組并聯(lián)，但實(shí)驗(yàn)中測(cè)試回路電流發(fā)生振蕩，VCE電壓應(yīng)力振蕩也比較大，如附件波形，第二次測(cè)試電感改為自繞線空心電感，但是測(cè)試波形還是出現(xiàn)一樣的情況，實(shí)驗(yàn)接線如附件圖片，（示波器通道波形分別為CH1：下管VCE，CH2：常關(guān)閉上管VCE，CH3：測(cè)試電感電流，CH4：回路電流）

現(xiàn)在回路電流振蕩問(wèn)題導(dǎo)致無(wú)法得知想要的雜散電感參數(shù)，請(qǐng)幫忙看看造成該問(wèn)題可能原因，有什么方法將該振蕩消除？謝謝??！

左右滑動(dòng)可進(jìn)行查看

答

感謝你的提問(wèn)。關(guān)于振蕩產(chǎn)生的原因：IGBT內(nèi)部本身存在寄生電容，寄生電容與回路中的雜散電感形成LC振蕩電路。建議：減小回路阻抗，測(cè)試時(shí)功率回路接線盡量短而粗。

Rachel

問(wèn)

謝謝您的回復(fù)，振蕩問(wèn)題原因已經(jīng)找到，是由于外加IGBT吸收電容與回路雜散電感形成LC振蕩產(chǎn)生，去掉該電容后振蕩消除。當(dāng)前FF1400R17IP4模塊在I型三電平應(yīng)用，做1MW項(xiàng)目，驅(qū)動(dòng)門(mén)級(jí)板采用PI 2SP0320V2A0-17,目前帶電抗器測(cè)試，帶載670A左右，VCE電壓應(yīng)力1100V左右，尖峰電壓270V；然后，做急加速過(guò)流，OC 2倍額定，VCE電壓應(yīng)力1400V，尖峰電壓到600V，而且當(dāng)前驅(qū)動(dòng)設(shè)置比較大，開(kāi)通電阻放到1.275R，關(guān)斷電阻放到9R，死區(qū)9uS，上升時(shí)間1.6uS，關(guān)斷下降到0V時(shí)間4.5~5uS，關(guān)斷下降到-5V的時(shí)間8uS左右。然后做雙脈沖發(fā)現(xiàn)IGBT VCE 尖峰很高，且小換流雜散電感約在140nH左右，大換流雜散電感約在230nH左右，想請(qǐng)教下，這種大功率模塊做三電平雜散電感大小回路電感需要做到多少合適？應(yīng)用一般能做到多少？

答

Hi CC9520，對(duì)于適用于三電平的大功率模塊，在實(shí)際應(yīng)用中可以通過(guò)優(yōu)化PCB布局來(lái)減小大換流回路的雜散電感?；芈冯姼信c回路面積成正比，傳統(tǒng)的直流母線采用導(dǎo)線連接，它的寄生電感之所以大是因?yàn)橹绷髂妇€包圍的面積太大，采用疊層母排可以有效減小回路面積,從而減小寄生電感。

對(duì)于實(shí)際兆瓦級(jí)三電平應(yīng)用方案的回路電感：一般小換流回路電感可以做到20-30nH,大換流回路電感可以做到80-100nH。

希望可以幫助到你，謝謝~

Rachel

問(wèn)

Rachel，附件是我們當(dāng)前設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，考慮應(yīng)用工況，我們整個(gè)功率單元是背在一塊水冷板上，直立起來(lái)，所以電容組落在下面，電容采用先并后串方式組合，模塊在上面，模塊銅排采用疊層銅排，母線銅排沒(méi)做疊層銅排，兩個(gè)排的中間有過(guò)渡轉(zhuǎn)接排，但是當(dāng)前測(cè)試，由于電壓應(yīng)力大，中間的轉(zhuǎn)接排已經(jīng)去掉，但在滿載運(yùn)行，急加速過(guò)流情況下電壓應(yīng)力值幾乎一樣，附件圖片是當(dāng)前結(jié)構(gòu)以及IGBT模塊疊層銅排的結(jié)構(gòu)，以及雙脈沖下的實(shí)驗(yàn)波形，請(qǐng)幫忙看看還有什么方向供我參考優(yōu)化？

另外，從結(jié)構(gòu)角度看，我們目前設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)母線電容到IGBT模塊（如果去掉轉(zhuǎn)接排看）也已經(jīng)很短了，幾乎做到了極致，但是拿我們?cè)O(shè)計(jì)的應(yīng)用方案跟您上面提及的應(yīng)用設(shè)計(jì)回路雜散電感值比較，這個(gè)數(shù)值還是差的很大，這一方面您這邊有什么建議？謝謝??！

答

Hi CC9520，對(duì)于雙脈沖電壓尖峰問(wèn)題：如果尖峰電壓過(guò)高不滿足實(shí)際應(yīng)用要求，建議適當(dāng)調(diào)整下管Ron電阻，通過(guò)減慢下管的開(kāi)通速度，降低上管在反向恢復(fù)期間回路電流的di/dt,從而減小電壓尖峰。但同時(shí)也會(huì)增加開(kāi)關(guān)損耗。

對(duì)于減小回路寄生電感問(wèn)題：建議首選疊層母排方式，其他優(yōu)化思路可以通過(guò)將多個(gè)電容器并聯(lián)，并采用多層電路板來(lái)減小模塊和電容器之間的電流回路，來(lái)減小寄生電感。

希望可以幫助到你，謝謝~

Rachel

問(wèn)

Rachel，請(qǐng)幫忙看看上面圖片2 IGBT橋臂模塊疊層銅排結(jié)構(gòu)是否合理，是否需要優(yōu)化？連接排1為T(mén)1-E，T5-C，T2-C連接用，連接排2為T(mén)3-E，T6-E，T4-C連接用，當(dāng)前結(jié)構(gòu)P銅排、N銅排在最上層，平行結(jié)構(gòu)，O銅排及輸出排在中間層，輸出直接從模塊T2/3中間引出，最底層為轉(zhuǎn)接排1，連接排2。

答

Hi CC9520，圖片2 IGBT橋臂模塊疊層銅排結(jié)構(gòu)合理，謝謝您的提問(wèn)。