【IGBT并联解决方案】 (6)
IGBT并联解决方案
IGBT并联解决方案概述：IGBT（绝缘栅双极型晶体管）是一种常见的功率半导体器件，广泛应用于电力电子领域。
在某些高功率应用中，单个IGBT无法满足需求，因此需要采用IGBT并联解决方案。
本文将详细介绍IGBT并联解决方案的原理、设计要点以及实施步骤。
一、原理：IGBT并联解决方案通过将多个IGBT器件并联连接，以增加整体功率承载能力。
并联的IGBT器件可以分担电流负载，提高系统的可靠性和效率。
同时，通过合理的电流分配，还可以减小单个IGBT器件的损耗，延长其寿命。
二、设计要点：1. 选择合适的IGBT器件：根据应用需求，选择具有足够功率和电流承载能力的IGBT器件。
同时，考虑器件的开关速度、导通电压降等参数，以确保系统的性能和效率。
2. 并联电流平衡：为了确保每个并联的IGBT器件承担相等的电流负载，需要采取一些措施来实现电流的平衡。
例如，可以通过电流分配电阻、电流传感器和控制算法等方式来实现电流的均衡分配。
3. 热管理：并联的IGBT器件在工作过程中会产生较大的热量，因此需要进行有效的热管理。
可以采用散热片、风扇、热管等散热装置，将热量有效地传导和散发出去，以保持器件的工作温度在安全范围内。
4. 保护措施：在设计中要考虑到各种故障情况，如过流、过温、短路等，并采取相应的保护措施。
例如，可以使用过流保护器、温度传感器、短路保护电路等来保护IGBT器件免受损坏。
三、实施步骤：1. 确定应用需求：首先需要明确应用的功率需求、工作电压和电流等参数，以确定所需的IGBT并联解决方案。
2. 选择合适的IGBT器件：根据应用需求，选择具有合适功率和电流承载能力的IGBT器件。
同时，考虑器件的性能指标和成本等因素，做出合适的选择。
3. 设计并联电路：根据所选的IGBT器件，设计并联电路。
考虑电流平衡、热管理和保护措施等因素，确保系统的可靠性和稳定性。
4. 确定热管理方案：根据系统的热量产生情况，选择合适的热管理方案。
IGBT并联解决方案
IGBT并联解决方案标题：IGBT并联解决方案引言概述：随着电力电子技术的不断发展，IGBT（绝缘栅双极型晶体管）作为一种重要的功率半导体器件，被广泛应用于各种领域，如电力变换、电动汽车、风力发电等。
在高功率应用中，为了提高系统的可靠性和效率，通常会采用IGBT并联的方式。
本文将介绍IGBT并联解决方案的相关内容。
一、IGBT并联的原理1.1 IGBT的特点IGBT是一种功率半导体器件，具有高电压、高电流和高频率的特点，适用于高功率应用。
1.2 并联原理IGBT并联是指将多个IGBT器件连接在一起，以增加系统的功率处理能力和可靠性。
并联可以分为电流均分和功率均分两种方式。
1.3 并联控制为了保证多个IGBT器件能够协同工作，需要进行并联控制，包括电流控制、温度控制和失效检测等。
二、IGBT并联的优势2.1 提高系统功率密度通过IGBT并联，可以将多个器件的功率叠加，从而提高系统的功率密度，实现更高的功率输出。
2.2 提高系统可靠性IGBT并联可以提高系统的可靠性，一旦某个器件发生故障，其他器件仍然可以正常工作，保证系统的稳定性。
2.3 降低系统成本相比单个高功率IGBT器件，采用多个低功率器件并联的方式可以降低系统的成本，提高性价比。
三、IGBT并联的挑战3.1 电流分布不均在IGBT并联中，由于器件参数的差异和工作状态的不同，可能导致电流在器件间分布不均，造成功率损失和热点问题。
3.2 温度升高由于IGBT器件在工作过程中会产生大量热量，而并联方式会使得热量更加集中，容易导致温度升高，影响系统的稳定性。
3.3 失效风险在IGBT并联系统中，由于器件间的耦合效应和互相影响，一旦某个器件失效，可能会引起整个系统的故障，增加系统的维护成本。
四、IGBT并联解决方案4.1 电流均分技术采用电流均分技术可以有效解决IGBT并联中的电流分布不均问题，通过合理设计电路结构和控制算法，实现多个器件间电流的均衡分配。
IGBT并联解决方案
IGBT并联解决方案引言概述：随着电力电子技术的不断发展，IGBT（绝缘栅双极型晶体管）作为一种重要的功率开关器件，被广泛应用于各种电力电子设备中。
然而，单个IGBT的功率限制和可靠性问题限制了其在高功率应用中的应用。
为了解决这些问题，IGBT并联技术应运而生。
本文将详细介绍IGBT并联解决方案的原理、优势和应用。
一、IGBT并联技术的原理1.1 简介IGBT并联技术是将多个IGBT器件连接在一起，通过共享电流和电压来实现高功率应用。
并联技术通过有效地分担功率，提高系统的可靠性和效率。
1.2 功率分配IGBT并联解决方案中，每个IGBT器件都承担部分功率。
功率分配可以通过电流均分或电压均分来实现。
电流均分是指将总电流均匀分配给每个并联IGBT，而电压均分是指将总电压均匀分配给每个并联IGBT。
1.3 控制策略为了确保并联IGBT的正常工作，需要采用合适的控制策略。
常见的控制策略包括电流均分控制、电压均分控制和功率均分控制。
这些控制策略可以根据具体应用的需求来选择，以实现最佳的功率分配和系统性能。
二、IGBT并联技术的优势2.1 提高功率密度IGBT并联技术可以将多个低功率的IGBT器件组合起来，形成高功率的模块。
这样可以大大提高功率密度，减小设备体积，提高系统的集成度。
2.2 提高系统可靠性通过将多个IGBT器件并联，可以实现功率的分担，避免单个器件承担过大的功率。
这样可以提高系统的可靠性，降低单点故障的风险。
2.3 提高系统效率IGBT并联技术可以通过电流均分或电压均分来实现功率分配，使每个IGBT 器件工作在较低的功率范围内，从而提高整个系统的效率。
此外，并联技术还可以减小器件的开关损耗和导通损耗，进一步提高系统的效率。
三、IGBT并联技术的应用3.1 电力传输与分配在电力传输与分配系统中，IGBT并联技术可以用于实现高功率的换流器、逆变器和变频器。
这些设备可以有效地控制电力的传输和分配，提高电力系统的稳定性和可靠性。
IGBT并联解决方案
IGBT并联解决方案一、背景介绍IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极晶体管）是一种常用的功率半导体器件，具有高压、高电流、高开关速度和低导通压降等特点。
在一些高功率应用中，单个IGBT可能无法满足需求，因此需要将多个IGBT进行并联，以提高整体功率和可靠性。
二、并联原理IGBT并联的基本原理是将多个IGBT连接在一起，共享负载电流。
通过合理的电路设计和控制策略，实现多个IGBT同时工作，以增加整体功率。
三、IGBT并联解决方案1. 电路设计：a. 选择合适的IGBT型号和规格，确保其额定电流和电压满足应用需求。
b. 设计合适的电流分配电路，将负载电流平均分配给每一个并联IGBT。
c. 使用适当的电容和电感进行滤波和稳压，以提高并联IGBT的工作效果。
d. 添加过流保护电路和短路保护电路，以防止并联IGBT过载或者故障。
2. 控制策略：a. 采用合适的触发方式，如电流共享触发或者电压共享触发，确保并联IGBT同时开关。
b. 设计合适的触发电路，确保触发信号在各个并联IGBT之间同步。
c. 采用适当的驱动电路，确保并联IGBT的开关速度和稳定性。
3. 热管理：a. 设计合适的散热系统，确保并联IGBT的工作温度在安全范围内。
b. 使用散热片、风扇等散热设备，提高并联IGBT的散热效率。
c. 定期检查并联IGBT的散热系统，清理灰尘和杂物，确保散热效果良好。
四、应用案例以电动汽车的电力控制系统为例，使用IGBT并联解决方案可以提高整体功率和可靠性。
在电动汽车的驱动系统中，IGBT并联可以实现高功率的机电驱动，提供更强的动力输出。
同时，IGBT并联还可以提高系统的可靠性，当其中一个IGBT发生故障时，其他并联IGBT仍然可以继续工作，确保车辆的正常行驶。
五、总结IGBT并联解决方案是一种有效的方法，用于提高功率半导体器件的整体功率和可靠性。
通过合理的电路设计、控制策略和热管理，可以实现多个IGBT的并联工作，并在各种应用中发挥重要作用，如电动汽车、工业电力控制系统等。
IGBT并联解决方案
IGBT并联解决方案一、背景介绍IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）是一种常见的功率半导体器件，广泛应用于电力电子领域。
在某些高功率应用中，单个IGBT无法满足要求，因此需要采用IGBT并联解决方案。
本文将详细介绍IGBT并联解决方案的原理、优势和应用。
二、原理介绍IGBT并联解决方案是通过将多个IGBT器件并联连接，以提高功率和可靠性。
并联连接的IGBT器件具有相同的电压和电流特性，并通过特定的控制电路实现同步开关。
当负载电流较大时，多个IGBT器件可以共同分担负载，从而提高系统的功率处理能力。
三、优势1. 提高功率密度：IGBT并联解决方案可以将多个低功率IGBT器件组合成高功率模块，从而提高功率密度，减小系统体积。
2. 提高可靠性：通过并联连接，即使其中一个IGBT器件发生故障，其他器件仍然可以继续工作，提高了系统的可靠性和稳定性。
3. 分担负载：并联连接的IGBT器件可以共同分担负载电流，减小每个器件的负载压力，延长器件的寿命。
4. 提高效率：并联连接的多个IGBT器件可以实现更好的电流分配，减小功率损耗，提高系统的能效。
四、应用领域1. 可再生能源发电：IGBT并联解决方案广泛应用于风力发电和太阳能发电系统中，提高了系统的功率处理能力和可靠性。
2. 电动交通工具：电动汽车和混合动力汽车中的电力传动系统通常采用IGBT并联解决方案，以满足高功率输出和高效率要求。
3. 工业自动化：工业控制系统中的高功率逆变器和变频器常常采用IGBT并联解决方案，以提供可靠的电力输出。
4. 高速列车：高速列车的牵引系统需要大量的功率输出，采用IGBT并联解决方案可以满足高功率和高可靠性的要求。
五、实施步骤1. 选择合适的IGBT器件：根据应用需求选择适合的IGBT器件，包括电压等级、电流容量和频率特性等。
2. 设计并联连接电路：根据系统需求设计并联连接电路，确保各个IGBT器件的电流和电压分布均匀。
IGBT并联解决方案
IGBT并联解决方案引言概述：IGBT并联解决方案是一种常见的电力电子器件应用技术，它能够提高功率电子设备的效率和可靠性。
本文将介绍IGBT并联解决方案的原理和应用，并详细阐述其在电力系统、工业控制和新能源领域的三个方面的应用。
一、IGBT并联解决方案在电力系统中的应用1.1 提高电力系统的稳定性IGBT并联解决方案可以将多个IGBT器件并联使用，通过分担电流负载，提高了系统的稳定性。
并联的IGBT器件能够均衡分配电流，减少了单个器件的负载压力，降低了温度和热损耗，从而提高了系统的可靠性和寿命。
1.2 提高电力系统的效率IGBT并联解决方案可以将多个高功率IGBT器件并联使用，以增加系统的功率容量。
并联的IGBT器件能够分担电流负载，降低电流密度，减少了电流的损耗和电压降，从而提高了系统的效率。
此外，IGBT并联解决方案还可以降低开关损耗和开关频率，进一步提高了系统的效率。
1.3 提高电力系统的响应速度IGBT并联解决方案可以通过并联多个IGBT器件，提高系统的响应速度。
并联的IGBT器件能够分担电流负载，减少了电流上升和下降的时间，从而提高了系统的响应速度。
这对于电力系统的快速开关和控制非常重要，可以提高系统的可调性和稳定性。
二、IGBT并联解决方案在工业控制中的应用2.1 提高工业设备的控制精度IGBT并联解决方案可以通过并联多个IGBT器件，提高工业设备的控制精度。
并联的IGBT器件能够分担电流负载，减少了电流波动和电压降，从而提高了系统的稳定性和控制精度。
这对于需要高精度控制的工业设备非常重要，如机床、机器人等。
2.2 提高工业设备的可靠性IGBT并联解决方案可以通过并联多个IGBT器件，提高工业设备的可靠性。
并联的IGBT器件能够均衡分配电流负载，减少了单个器件的负载压力，降低了温度和热损耗，从而提高了系统的可靠性和寿命。
这对于需要长期运行和高负载的工业设备非常重要。
2.3 提高工业设备的能效IGBT并联解决方案可以通过并联多个高效的IGBT器件，提高工业设备的能效。
IGBT并联解决方案
IGBT并联解决方案1. 简介IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）是一种高性能功率半导体器件，广泛应用于各种功率电子设备中。
IGBT并联解决方案是针对高功率应用中的电流共享和热管理问题而提出的一种解决方案。
本文将详细介绍IGBT并联解决方案的原理、设计要点和应用案例。
2. 原理IGBT并联解决方案通过将多个IGBT器件并联连接，实现电流共享和热分布均衡，提高系统的功率容量和可靠性。
并联连接的IGBT器件通过电流分配电路实现电流的均衡分配，确保每一个器件承担相等的电流负载。
同时，通过热敏电阻和热传感器监测每一个器件的温度，利用热管理系统实现热量的均衡分布，避免单个器件的过热问题。
3. 设计要点（1）器件选择：选择具有相同参数和特性的IGBT器件进行并联连接，确保电流共享和热分布均衡。
（2）电流分配电路：设计合适的电流分配电路，根据每一个器件的电流特性进行电流的均衡分配。
常用的电流分配电路包括电流传感器、电流分配电阻、电流共享电路等。
（3）热管理系统：通过热敏电阻和热传感器监测每一个器件的温度，利用热管理系统实现热量的均衡分布。
常用的热管理系统包括散热器、风扇、热管等。
（4）保护电路：设计合适的保护电路，监测并联IGBT器件的工作状态，及时响应故障，保护系统的安全运行。
4. 应用案例IGBT并联解决方案广泛应用于各种高功率电子设备中，如电力变换器、机电驱动器、风力发电系统等。
以下是一个应用案例：案例：电力变换器在电力变换器中，IGBT并联解决方案可以提高系统的功率容量和可靠性。
通过将多个IGBT器件并联连接，实现电流共享和热分布均衡。
电流分配电路确保每一个器件承担相等的电流负载，热管理系统实现热量的均衡分布。
在这个案例中，我们选择了10个相同参数和特性的IGBT器件进行并联连接。
每一个器件通过电流传感器和电流分配电阻进行电流的均衡分配。
热敏电阻和热传感器监测每一个器件的温度，热管理系统包括散热器和风扇，实现热量的均衡分布。
IGBT并联解决方案
IGBT并联解决方案引言概述：IGBT并联解决方案是一种常用的电力电子器件并联应用技术，它通过将多个IGBT器件并联连接，以提高功率输出能力和系统可靠性。
本文将从以下五个方面详细阐述IGBT并联解决方案的优势和应用。
一、提高功率输出能力1.1 增加电流承载能力：通过将多个IGBT器件并联连接，可以将电流分摊到各个器件上，从而提高整个系统的电流承载能力。
1.2 提高功率密度：IGBT并联解决方案可以将多个器件集成在同一模块中，有效减小了系统的体积，提高了功率密度。
1.3 提高系统效率：由于并联连接的IGBT器件可以共享负载，减小了电流通过每个器件的压降，从而降低了功率损耗，提高了系统的效率。
二、提高系统可靠性2.1 分担负载：IGBT并联解决方案可以将负载分担到多个器件上，当其中一个器件发生故障时，其他器件可以继续工作，提高了系统的可靠性。
2.2 提高故障容忍能力：由于并联连接的IGBT器件可以共享负载，当某个器件发生故障时，其他器件可以通过增加负载来平衡电流，从而提高了系统的故障容忍能力。
2.3 提高热稳定性：IGBT并联解决方案可以通过增加散热器的数量和面积来提高系统的热稳定性，有效降低了温度对器件性能的影响，提高了系统的可靠性。
三、应用领域广泛3.1 电力电子领域：IGBT并联解决方案在电力电子领域中得到广泛应用，如逆变器、变频器、电力调节器等，可以提供稳定可靠的功率输出。
3.2 交通运输领域：IGBT并联解决方案在交通运输领域中的应用也非常广泛，如高速列车、地铁、电动汽车等，可以提供高效稳定的动力输出。
3.3 工业自动化领域：IGBT并联解决方案在工业自动化领域中也有重要应用，如电机驱动、工业控制等，可以提供高效稳定的电力输出。
四、设计要点和挑战4.1 电流均衡：在设计IGBT并联解决方案时，需要考虑电流在各个器件之间的均衡分配，以避免因电流不均衡而导致器件失效。
4.2 温度管理：由于并联连接的IGBT器件在工作过程中会产生大量热量，因此需要合理设计散热系统，确保器件在安全温度范围内工作。
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第４０卷第３期２００６年６月电力电子技术ＰｏｗｅｒＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＶｏｌ．４０，Ｎｏ．３Ｊｕｎｅ，２００６定稿日期：２００５－１２－２０作者简介：乔尔敏（１９７５－）男，山西人，硕士生，研究方向为大功率换流技术和电能质量控制。
１引言电力电子装置输出容量的扩大有主开关器件并联或串联及电路并联或串联两种基本办法。
后者最显著的一个缺点是装置的功率密度太低，在要求高功率密度的环境，如：电动汽车、轮船、航天器应用中，并不是最好的选择。
最近，在研制一台电动汽车用低压大功率的２５０ｋＶＡ逆变器时，输出电流最大有效值接近１ｋＡ。
从性价比角度考虑，采用ＩＧＢＴ并联是更好的选择。
通过总结ＩＧＢＴ并联使用的一般性原则，解释了正温度系数ＩＧＢＴ适合于并联的原因，结合电力电子积木（ＰｏｗｅｒＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＢｕｉｌｄｉｎｇＢｌｏｃｋ，ＰＥＢＢ）技术，构建了一个容量为１．４ＭＷ的３个ＩＧＢＴ单元并联构成的ＰＥＢＢ模块，并提出了多个ＩＧＢＴ单元并联时可靠性评价指标。
试验证明，该模块具有很好的可靠性，在对价格和功率密度敏感的装置中具有很高的推广价值。
２ＩＧＢＴ并联使用的一般性原则对所有并联的ＩＧＢＴ单元而言，其稳定后产生的通态压降是相同的，因此饱和压降的一致性及其温度系数对并联效果起着决定性作用。
正温度系数的ＩＧＢＴ具有自动均流作用，最适合并联使用［１，２］，现用图１所示ＮＰＴ型ＩＧＢＴ并联加以说明。
将ＩＧＢＴ１与ＩＧＢＴ２并联，导通电压为ＵＣＥ１时，达到了静态平衡，此时对应的输出电流分别为ＩＣ１和ＩＣ２。
由于并联的两个ＩＧＢＴ模块输出特性有差异，ＩＧＢＴ１承担较大部分的负载电流，从而导致ＩＧＢＴ１的结温高于ＩＧＢＴ２，ＩＧＢＴ的正温度系数特性导致其工作曲线转移到了ＩＧＢＴ１′，在ＵＣＥ２处达到了新的工作平衡点。
此时对应的输出电流分别为ＩＣ１′和ＩＣ２′，可见ＩＧＢＴ１承担的电流主动减小，而ＩＧＢＴ２承担的电流增加，从而达到了自动均流的效果。
分析时，假定负载电流不变。
ＩＧＢＴ模块的并联使用，需要注意以下问题：（１）模块的选择选择具有正温度系数并且最好是同一批次的ＩＧＢＴ单元。
用不同批次的ＩＧＢＴ模基于ＩＧＢＴ并联技术的大功率ＰＥＢＢ模块研制乔尔敏，许海平，温旭辉（中国科学院电工研究所，北京１０００８０）摘要：为了扩大电力电子装置的输出容量，可以对ＩＧＢＴ器件或者电力电子线路进行并联。
前者在对功率密度、性价比要求较高的环境，如电动汽车、舰船和飞机上更为实用。
在回顾前人对绝缘栅双极晶体管（ＩｎｓｕｌａｔｅｄＧａｔｅＢｉｐｏｌａｒＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ，ＩＧＢＴ）并联技术研究的基础上，解释了正温度系数ＩＧＢＴ适合并联的原因，总结了并联使用时的基本原则，然后提出了并联使用时的通用性评价指标。
在此基础上，将电力电子积木（ＰｏｗｅｒＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＢｕｉｌｄｉｎｇＢｌｏｃｋ，ＰＥＢＢ）的设计理念应用在ＩＧＢＴ模块并联中，构建了一个输出电流可以达到１．２ｋＡ，容量为１．４ＭＷ的ＰＥＢＢ模块。
试验证明，提出的并联评价指标具有很强的可操作性，设计的ＰＥＢＢ模块也具有很强的实用性和很高的性价比。
关键词：模块；并联运行／绝缘栅双极晶体管；电力电子积木；电流不平衡中图分类号：ＴＭ９２１．５１文献标识码：Ａ文章编号：１０００－１００Ｘ（２００６）０３－０１２０－０３ＤｅｓｉｇｎｏｆＨｉｇｈＰｏｗｅｒＰＥＢＢＭｏｄｕｌｅｂａｓｅｄｏｎＩＧＢＴｓＰａｒａｌｌｅｌＱＩＡＯＥｒ－Ｍｉｎ，ＸＵＨａｉ－Ｐｉｎｇ，ＷＥＮＸｕ－Ｈｕｉ（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｏｅｎｌａｒｇｅｏｕｔｐｕｔｐｏｗｅｒｏｆｐｏｗｅｒｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎＩｎｓｕｌａｔｅｄＧａｔｅＢｉｐｏｌａｒＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ（ＩＧＢＴ），ａｎｕｍｂｅｒｏｆＩＧＢＴｍｏｄｕｌｅｓｏｒｐｏｗｅｒｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｃｉｒｃｕｉｔｓｃａｎｂｅｐａｒａｌｌｅｌｅｄ．Ｔｈｅｆｏｒｍｅｒｉｓｍｏｒｅａｔｔｒａｃｔｉｖｅｉｎｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｖｅｈｉｃｌｅ，ｓｈｉｐａｎｄａｉｒｐｌａｎｅ，ｉｎｗｈｉｃｈｐｏｗｅｒｄｅｎｓｉｔｙ，ｑｕａｌｉｔｙａｎｄｐｒｉｃｅａｒｅｖｅｒｙｓｅｎｓｉｔｉｖｅ．ＴｈｉｓｐａｐｅｒｆｉｒｓｔｒｅｖｉｅｗｓｔｈｅｆｏｒｍｅｒｓｔｕｄｙａｎｄｅｘｐｌａｉｎｓｗｈｙｔｈｅＮｏｎＰｕｎｃｈ－ＴｈｒｏｕｇｈＩｎｓｕｌａｔｅｄＧａｔｅＢｉｐｏｌａｒＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ（ＮＰＴＩＧＢＴ）ｉｓｆｉｔｆｏｒｐａｒａｌｌｅｌｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｔｈｅｎｇｉｖｅｓｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆＩＧＢＴｐａｒａｌｌｅｌｏｐｅｒａｔｉｏｎ．ＡｎｅｗｅｖａｌｕａｔｉｏｎｐｌａｎｉｓｇｉｖｅｎａｎｄａＰｏｗｅｒＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＢｕｉｌｄｉｎｇＢｌｏｃｋ（ＰＥＢＢ）ｂａｓｅｄｏｎＩＧＢＴｓｐａｒａｌｌｅｌｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｔｈｅｄｅｔａｉｌｅｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓａｒｅｐｒｅｓｅｎｔ，ｗｈｉｃｈｓｈｏｗｔｈｅＰＥＢＢｍｏｄｕｌｅｉｓｐｒａｃｔｉｃａｌａｎｄｔｈｅｎｅｗｅｖａｌｕａｔｉｏｎｉｓｖａｌｉｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｏｄｕｌｅ；ｐａｒａｌｌｅｌｏｐｅｒａｔｉｏｎ／ＩＧＢＴ；ＰＥＢＢ；ｃｕｒｒｅｎｔｍｉｓｍａｔｃｈ图１结温对ＮＰＴ型ＩＧＢＴ并联使用的影响１２０块并联，造成的电流不均衡是比较大的［３］。
（２）共用驱动电路由于驱动电路具有不同的延迟时间和输出参数，会对并联ＩＧＢＴ模块的动态特性会造成很大的影响，所以最好共用一个驱动电路。
图２示出推荐的ＩＧＢＴ并联驱动线路。
图２ＩＧＢＴ并联使用推荐驱动电路（３）对称布局并联回路中所有的功率回路和驱动回路须保持最小回路漏感及严格的对称布局，模块应尽量靠近，并优化均衡散热。
当回路漏感和系统的对称布局发生冲突时，应优先考虑对称布局。
（４）降额使用即使ＩＧＢＴ模块的选择、共用驱动电路和优化布局已达到最优，但其静态和动态性能仍然不可能达到理想的均衡。
更为重要的是，ＩＧＢＴ模块内部的反并联续流二极管是双极性器件，其正向通态压降呈负温度系数，因此最好对ＩＧＢＴ进行１５％～２０％的降额使用。
３基于并联ＩＧＢＴ的ＰＥＢＢ模块设计由美国海军研究机构（ＯＮＲ）提出的ＰＥＢＢ模块使电力电子器件的集成达到一个很高的水平。
一个电力电子系统中的器件、电路、控制、传感器和激励都被集成到标准的器件和模块中。
图３示出一种可能的ＰＥＢＢ结构。
ＰＥＢＢ中除了功率半导体器件外，它还包括门极驱动电路、电平转换、传感器、保护电路、电源和无源器件［４］。
作为一种模块化产品，几个ＰＥＢＢ模块通过能量接口和通讯接口，可以组成电力电子系统，这些系统可以象小型的ＤＣ／ＤＣ转换器一样简单，也可以象大型的分布式电力系统一样复杂。
下面的工作就是在选择合适ＩＧＢＴ模块进行并联的基础上，将驱动、保护、吸收和电源进行集成，构成一个通用的高功率大电流ＰＥＢＢ模块。
３．１ＩＧＢＴ模块选择ＥＵＰＥＣ公司生产的ＥｃｏｎｏＰＡＣＫＴＭ＋ＩＧＢＴ模块具有优异的易并联使用功能，本文选取４５０Ａ，１．２ｋＶ的ＩＧＢＴ模块进行并联。
３．２驱动电路集成对于并联工作的ＩＧＢＴ，要求采用同一个驱动单元。
２ＥＤ３００Ｃ１７Ｓ是ＥＵＰＥＣ最新推出的适用于中大功率的双通道ＩＧＢＴ驱动器，具有故障条件下的“软关断”功能，并且具有更高的峰值输出流，可以驱动２．４ｋＡ，１．７ｋＶ以下两单元ＩＧＢＴ模块，更容易满足并联ＩＧＢＴ应用时对驱动功率的要求。
图４示出大功率ＩＧＢＴ的驱动电路设计。
为了增加ＰＥＢＢ模块的通用性，在ＰＥＢＢ模块中还集成了ＲＣＤ吸收回路、电源回路（单电源供电）以及水冷散热器。
集成后ＰＥＢＢ模块的具体尺寸为１５×１５×１０ｃｍ３。
图４大功率ＩＧＢＴ驱动电路设计４试验结果分析为了验证设计好的ＰＥＢＢ模块，设计了如图５所示的ＤＣ／ＤＣ变换装置进行测试。
图５ＰＥＢＢ测试电路４．１试验主电路ＰＥＢＢ模块为１．２ｋＡ／１．２ｋＶ；输入电感Ｌｉｎ＝１２０μＨ／３５０Ａ；输入电容Ｃｉｎ＝１００００μＦ／５００Ｖ；输出电容Ｃｏｕｔ＝１００００μＦ／５００Ｖ；负载采用大功率可调电阻。
试验时，ＰＥＢＢ模块下管工作，电路工作在Ｂｏｏｓｔ模式，分别测量流过输入支路的Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３，观察其电流的差异。
图３ＰＥＢＢ模块的基本结构基于ＩＧＢＴ并联技术的大功率ＰＥＢＢ模块研制１２１第４０卷第３期２００６年６月电力电子技术ＰｏｗｅｒＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＶｏｌ．４０，Ｎｏ．３Ｊｕｎｅ，２００６Ｕｉｎ／ＶＩｉｎ／ＡＩ１／ＡＩ２／ＡＩ３／ＡＰｉｎ／ｋＷΔＩ１２／Ａ５１１２４４５．３３６．３４１．８６．３２９．０９９２４０．８８７．５６９．０８０．２２３．８４１８．５１３９３２５．２１１８．９９３．５１０９．９４５．２０２５．４１５４３００１０７８５１０１４６．２０２２２０９２２４８０６５７５４６．８２１５２５７１７４６２．４４９．８５８４４．７２１２．６３００１４７５２．５４２４９．６４４．１０１０．５３４５１２８．３４４．９３６．２４２．７４４．２６８．７ΔＩ３１／ＡΔＩ２３／ＡＩｍｉｓ／％Ｕｏｕｔ／ＶＩｏｕｔ／ＡＰｏｕｔ／ｋＷη／％３．５５．５７．２５１６５３７．２６．１４９７．１７．３１１．２９．９０３２０７１．６２２．９１９６．１９．０１６．４７．８１４４２９８．３４３．４５９６．１６．０１６７．３３４２９９５．７４１．０６８８．９５．０１０６．７０４３７９６．５４２．１７９０．０４．４８．２７．２４４４５９８．３４３．７４９７．８２．９７．６７．１４４４４９８．１４３．５６９８．８２．２６．５６．７８４４４９８．２４３．６０９８．５表１典型试验数据图６ＰＥＢＢ的驱动波形图７并联电源电流不匹配度与总电流的关系４．２试验结果分析４．２．１驱动波形分析图６中ｕｇ１为ＤＳＰ控制板发出的ＰＷＭ波形，ｕｇ２，ｕｇ３，ｕｇ４分别为经过２ＥＤ３００Ｃ１７Ｓ处理后的驱动波形。
由图可见，从ＤＳＰ发出ｕｇ１波形到经２ＥＤ３００Ｃ１７Ｓ处理后的波形约有１"ｓ的延时，ｕｇ２，ｕｇ３，ｕｇ４的上升和下降延迟时间只有０．１"ｓ。
说明设计的驱动波形经过２ＥＤ３００Ｃ１７Ｓ处理后，具有很好的一致性。
４．２．２试验结果分析表１示出典型的试验数据。
试验参数有：Ｕｉｎ，Ｕｏｕｔ，Ｉｉｎ，Ｉｏｕｔ，ＩＧＢＴ１的输入电流Ｉ１，ＩＧＢＴ１和ＩＧＢＴ２电流差值的绝对值ΔＩ１２，ＩＧＢＴ２输入电流Ｉ２，ＩＧＢＴ２和ＩＧＢＴ３电流差值的绝对值ΔＩ２３，ＩＧＢＴ３的输入电流Ｉ３，ＩＧＢＴ３和ＩＧＢＴ１电流差值的绝对值ΔＩ３１，输入功率Ｐｉｎ，输出功率Ｐｏｕｔ，系统效率η，电流的不匹配度Ｉｍｉｓ。