功率开关是脉冲功率系统中最为重要的器件之一,电感储能型脉冲功率系统要想获得理想的高功率陡前沿的快脉冲输出,断路开关是其发展的关键技术。在系统比较各式断路开关的基础上,IGBT因其具有输入阻抗高,驱动功率小,工作频率高,开关特性好等优点成为脉冲功率开关的最佳选择之一。随着现代电力电子技术的发展,单管IGBT的耐压等级相对有限使其应用和发展受到了极大的限制,而IGBT串联使用可以迅速满足装置的电压等级要求。故而,研究IGBT串联应用具有很重要的实际意义IGBT串联应用是切实可行的。应用OrCAD/PSpice软件仿真分析说明了低量级的IGBT串联应用替代单管大功率IGBT在开关动作时间、开关能量损耗、集电极过压以及工作频率等方面均拥有较大的优势。对串联IGBT运行过程中出现的静态、动态分压不均衡的现象,文中从IGBT个体的性能、差异以及外围电路参数的不一致(吸收电容、栅极驱动电阻、IGBT的寄生电感和栅极驱动信号延时等)角度进行了仿真分析说明。系统的总结了已有的一些IGBT串联均压技术,将其统分为负载侧被动均压技术和栅极侧主动均压技术,详细解析了其基本原理并比较说明了各种方法的优缺点。在综合前述分析的基础上,文中优化应用了一种复合型均压控制电路,该电路中包含有尽可能少的元器件,其整体简易可靠,仿真分析和实验验证均表明其可以很好的抑制开关动作瞬间出现的浪涌电压,保护串联IGBT器件免受过压而被击穿损坏,进而避免了整个串联电路的失效故障。
