【选型】为逆变电源的IGBT吸收电路选择缓冲吸收电容Snubber MKP系列

时间： 2020-03-11 来源：世强

技术问答

市场上AC380V输入的逆变电源多采用IGBT作为功率开关器件，尤其是大功率的逆变电源。由于工作电压高，IGBT在高频率开关过程中就会产生较高的尖峰电压，此时一般都会在直流母线或者IGBT两端增加一个缓冲吸收电路，因此正确的选择吸收电容对电路可靠性有着至关重要的作用。本文将主要讨论如何为逆变电源的IGBT缓冲吸收电路选择一款合适的电容。

首先需要了解吸收电路的作用，如图1所示是全桥逆变电源的一个工作原理图，其输入AC380V经整流后再过C5和C6滤波后进入逆变单元，其中Q1~Q4为逆变单元的功率器件IGBT，每个IGBT两端均并联一个有电阻和电容构成的RC缓冲吸收电路，它的主要作用包括抑制过电压，减小开关损耗，限制电压上升速率和消除电磁干扰等几个方面。

图1 全桥逆变电源电路原理图

接下来就是改如何选择电容的参数，一般情况下，缓冲吸收电路中，缓冲电阻阻值越小，电容容量就越大，则其缓冲吸收作用越明显，但要考虑功率损耗的因素。当IGBT关断后，电容上存储电能，会在下次IGBT导通时以热能形式消耗在电阻上，电阻的功耗为：

P=CV²_CEf/2，

其中C为电容容量，VCE为IGBT的CE端最大电压，f为开关频率。

为了减少功率损耗，一般要求P≤120W，即：

CV²_CEf/2≤120；

按输入电压AC380V计算为537.4V因此，开关频率按25kHz计算，因此电容：

C≤240/537.4²X25X10³=3.3X10^-8F=0.033uF

IGBT开通后，电容C必须在IGBT再次关断前放电完毕，因此需要根据电容容量和IGBT的占空比进一步算出电阻的阻值。

根据目前电压537.4V需求，需要选取一款耐压在1000V以上，容量小于0.033uF的电容，推荐采用WIMA的Snubber MKP系列缓冲吸收电容。该电容采用双面金属化的脉冲技术，并在内部实现串联，不仅寿命超长，而且可以抵抗高脉冲电压的冲击，可选容量范围为0.047uF~8.0uF，额定电压范围为700VDC~3000VDC。并且该系列电容的生命周期大于300,000小时，确保了其在实际系统中的可靠性。Snubber MKP系列电容的工作温度范围为-55℃~+100℃，确保其在工业应用中的稳定性。此外还具有极强的自我修复能力，即可对部分损坏情况进行自我修复，确保了系统的安全性。

综上所述，Snubber MKP系列电容的典型应用包括需要极端可靠性的高脉冲、高频率电路中，例如上面讲到的IGBT缓冲吸收电路。有兴趣的朋友可以在世强电商平台检索相关资料，申请免费样品测试。

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