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IGBT模块上的驱动安装布局


IGBT模块上的驱动安装布局

 通常,驱动单元要尽量靠近IGBT模块。很多IGBT模块有专门的区域用于安装驱动单元,图1给出了三个安装示例。

图1 在IGBT模块上直接安装驱动 
图1 在IGBT模块上直接安装驱动
  这种布局具有多种优点,已成为逆变器的最佳装配选择。其优点如下:
  ·明确机械分布和寄生影响,逆变器中每个IGBT/驱动连接完全一样,这样器件的开关特性也相同;
  ·栅极引线最短,减少了寄生参数的影响,这样栅极引线的阻抗不仅小而且可以明确其大小;
  ·保护栅极通过密勒电容充电的电路(例如栅极钳位)紧靠栅极,所以效率非常高。
  然而在一些应用中,由于外部原因无法把驱动直接安装在IGBT模块上。这时,需确保模块辅助引脚和驱动之间的距离在几厘米内。如果做不到这点,驱动单元应该分成驱动核、模块适配板两部分。
  任何情况下,模块适配板都应尽可能安装在模块附近,较好是直接安装在模块上。图2给出了一些布局原则,并分别列出了其优缺点。
  驱动级的位置对IGBT开关特性的影响如图3所示。
图2 IGBT模块和驱动布局 
图2 IGBT模块和驱动布局
图3 驱动级的位置对IGBT开关特性的影响 
1-驱动适配板和驱动核分离,距离低于15cm
2-驱动适配板和驱动核分离,距离大于100cm
3-驱动级通过100cm长的电缆和IGBT模块的辅助端子相连
图3 驱动级的位置对IGBT开关特性的影响
 
  然而,驱动级和ICBT模块耦合也会产生一些负面影响。其中包括IGBT模块的辅助端子可能承受高温,这个温度可能会接近于PCB极限温度并且升高PCB附近电子器件的环境温度。另一方面,模块内部的大电流产生磁场,尤其是关断短路电流时,磁场可能会影响PCB上的电子器件并导致故障。这些限制与实际应用的环境相关,需要根据具体情况确定这些负面影响的程度。
 

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