??快恢復(fù)二極管FRD串并聯(lián)技術(shù)基礎(chǔ)
作者：海飛樂(lè)技術(shù) 時(shí)間：2016-11-28 15:59
快恢復(fù)二極管并聯(lián)應(yīng)用
電力半導(dǎo)體器件的并聯(lián)技術(shù)有二種：一種是簡(jiǎn)化的器件直接并聯(lián)技術(shù)，另一種是采用與器件串聯(lián)電阻器或電抗器的強(qiáng)迫均流并聯(lián)技術(shù)。對(duì)快恢復(fù)二極管來(lái)說(shuō)，為了簡(jiǎn)化幾個(gè)管子的并聯(lián)采用直接并聯(lián)技術(shù)，由于受到并聯(lián)支路阻抗的差異和并聯(lián)器件正向伏安特性的影響，因而會(huì)造成穩(wěn)態(tài)與瞬態(tài)電流分配的不均勻，為了獲得直接并聯(lián)的較好均流效果，應(yīng)對(duì)影響均流的因素進(jìn)行分析：
（a）主電路配置對(duì)均流的影響：快恢復(fù)二極管進(jìn)入穩(wěn)態(tài)正向?qū)ê?，共正向電壓降很低，相?yīng)的正向電阻很小。如果并聯(lián)支路母線的配置不合理，則電阻自感和互感的差異就會(huì)造成電流分配的不均勻，如圖1所示。由圖可見(jiàn)，引出母線的位置對(duì)快恢復(fù)二極管電流分布的影響較大，因此在配線結(jié)構(gòu)上必須引起注意。
（b）快恢復(fù)二極管的正向伏安特性，即VF對(duì)均流的影響
為了得到很好的均流,必須對(duì)所有并聯(lián)快恢復(fù)二極管的VFM進(jìn)行嚴(yán)格篩選，一般直接并聯(lián)的快恢復(fù)二極管的正向峰值壓降VFM值之差不大于0.1V。
（c）快恢復(fù)二極管并聯(lián)后總電流ITot的計(jì)算方法
ITot=n·In·K——（17）
式中：n—模塊并聯(lián)數(shù) In—一個(gè)模塊的電流值 K—均流系數(shù)，取0.8—0.9
快恢復(fù)二極管串聯(lián)應(yīng)用
快恢復(fù)二極管的串聯(lián)要求一個(gè)靜態(tài)電阻Rs來(lái)平衡FRED管的不同反向漏電流IRRM和要求一個(gè)RC吸收電路來(lái)平衡快恢復(fù)二極管的不同反向恢復(fù)電荷Qrr。圖2示出了快恢復(fù)二極管串聯(lián)時(shí)的電壓均分電路。對(duì)這些吸收電路的計(jì)算要考慮很多情況，而這些情況因應(yīng)用不同而不同，只有準(zhǔn)對(duì)某一應(yīng)用情況而計(jì)算出來(lái)的吸收電路才是最佳的。其計(jì)算方法可詳見(jiàn)“電力電子設(shè)備設(shè)計(jì)和應(yīng)用手冊(cè)”第3版、第4章“電力電子設(shè)備中的串并聯(lián)技術(shù)”，這里就不再?gòu)?fù)述。
快恢復(fù)二極管串聯(lián)電壓均分電路
但必須指出，對(duì)于快恢復(fù)二極管，必須嚴(yán)格挑選其正向電壓降VF和反向峰值電流IRM（亦即反向恢復(fù)電荷Qrr），應(yīng)很接近，有時(shí)經(jīng)嚴(yán)格測(cè)試篩選的快恢復(fù)二極管串聯(lián)時(shí)，可以不用吸收電路，而且可以利用DBC陶瓷板把多個(gè)快恢復(fù)二極管串聯(lián)后封裝在一個(gè)外殼內(nèi)，從而改進(jìn)了模塊的動(dòng)態(tài)參數(shù)。圖3示出了芯片串聯(lián)對(duì)VF和IRM的影響。同樣尺寸的芯片，反向電壓VRRM越高，IRM和VF越高，把3個(gè)200V芯片串聯(lián)成600V的模塊，其VF增加3倍，而實(shí)際600V單芯片的VF約為200V單芯片的2倍（圖13a），但最大優(yōu)點(diǎn)是3個(gè) 200V串聯(lián)成600V的模塊，其IRM 200V與單芯片的IRM一樣，是實(shí)際600V單芯片IRM的一半（見(jiàn)圖3b）。
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