【经验】IGBT半桥模块吸收电容计算方法

时间： 2019-08-06 来源：世强

技术问答

IGBT模块在电力电子变流领域应用尤为广泛，其吸收电容的选型计算成为热点。由于IGBT模块关断时会产生较高的尖峰附加电压，叠加在母线电压上容易导致IGBT模块烧毁( IGBT模块开通时的尖峰附加电压与母线电压相减使IGBT 模块电压下降，因此不需要为开通过程增加吸收电容) ，而合理地增加吸收电容可以解决该问题。

IGBT半桥模块应用的典型电路如图1 所示。图中R、Cdc和L1模拟了IGBT半桥模块的换流回路，其中R为换流回路寄生电阻，Cs为吸收电容，Cdc为母线支撑电容。电容的等效串联电容，L1为换流回路总寄生电感。由于Cs在吸收过程中其寄生参数也会造成影响，需要一并考虑，故关断IGBT 时Cs吸收回路等效电路图如图2所示。图中，L1为寄生电感，L2为吸收电容寄生电感，C 为吸收电容等效串联电容，UL为寄生电感L1产生的尖峰电压。

图1：典型应用图

图2：等效电路图

式中: i0为关断时耦合电容的初始电流; UL表示IGBT集射极两端的过压，即尖峰电压; i 和f 为吸收电容承受的电流及其频率。

（1）

（2）

通过式1,2可以得出：

（3）

（4）

分析得知: UL随L1减小而减小，UL随C 增大而减小。因此，可以通过增加吸收电容的寄生电感和容量来减小IGBT 集射极间的过压。考虑吸收效果，电压UL不能大于某个值，且电压UL的衰减时间不能超过某个值( 该时间理论上尽量不要超过死区时间，除此之外还需要考虑电磁兼容要求) 。设式中UL≤UL max，UL max为系统允许的最大IGBT 集射极过压。经过变换得到:

（5）

考虑到很多应用场合中并不知道寄生电感，而知道测试过压波形和电流，可以根据以下公式进行近似计算:

（6）

式中: Δt 为过压的持续时间; UL为过压幅值。另外电容耐压值应大于等于IGBT的最大耐压值。

通过上述计算，可以对吸收电容进行初步选型。世强代理的WIMA 缓冲型电容器具有双层金属化脉冲型（WIMA 缓冲型 MKP 系列）和适合于高脉冲容量使用的自修复薄膜/箔片技术型（WIMA 缓冲型 FKP 系列）两种型式。MKP 系列其容值范围涵盖0.047µF到10µf，电压等级从额定700伏直流到3000伏直流。FKP系列其容值范围涵盖0.01µF到3.3µf，电压等级从额定630伏直流到4000伏直流。总有一款能够满足设计需求。

发送到邮箱 |
+1 赞 0
收藏
评论 0
| 转发至：

本文由狐尾鱼提供，版权归世强硬创平台所有，非经授权，任何媒体、网站或个人不得转载，授权转载时须注明“来源：世强硬创平台”。

全部评论（0）

暂无评论

不得不说的电力电子系统中IGBT保护者之吸收电容

在电力电子系统中，IGBT常常是主要的开关器件，IGBT损坏，可能会导致相当大的经济损失，为了抑制尖峰电压，除了在IGBT驱动器上采用一定的措施如有源钳位等进行电压钳位外，还需要在直流母线两端添加吸收电容，吸收掉尖峰电压。

设计经验发布时间 : 2016-06-19

【经验】选型时如何计算IGBT吸收电路中薄膜电容的最大纹波电流参数？

薄膜电容是IGBT吸收电路设计中最常见的吸收电容，无论是母线的支撑电容，还是IGBT两端的吸收电容，都会用到薄膜电容。选型时，电容的纹波电流是一个重要参数，而规格书有时候没有给出相关的纹波电流参数，本文将结合WIMA的snubber MKP系列电容，介绍一下如何计算IGBT吸收电路中薄膜电容的最大纹波电流参数。

设计经验发布时间 : 2020-06-26

【经验】电源端口传导测试超标原因分析及解决方案：MKP系列薄膜电容和CMX1211系列共模电感

本文探讨了电源端口传导测试超标的原因，并通过一具体传导超标整改实例，给广大厂家在整改传导时提供一些参考。在原因分析中，重点讨论沿电源线传输的电磁发射，对于沿信号线或控制线传输的电磁干扰，可以采用近似的思路进行分析。在解决方案上，则采用WIMA的MKP系列薄膜电容和Laird的CMX1211系列的共模电感。

设计经验发布时间 : 2019-08-22

【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

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。本文推荐采用WIMA的Snubber MKP系列缓冲吸收电容。

器件选型发布时间 : 2020-03-11

WIMA（威马）电子设备用薄膜电容器选型指南

描述- 作为世界领先的制造商，WIMA开发和制造高品质薄膜电容器，专业用于所有电子领域。

型号- MKP1O142207I_ _ _ _ _ _,DCHPN07180EU00_ _ _ _,FKP3C024703F00_ _ _ _,DCP4I052006J_ _ _ _ _ _,FKP4O121505B00 _ _ _ _,FKP1T016805F_ _ _ _ _ _,DCP4R251507I_ _ _ _ _ _,MKP1G021002C_ _ _ _ _ _,FKP1X024707H_ _ _ _ _ _,MKS4J033305D_ _ _ _ _ _,MKP1O112702C_ _ _ _ _ _,MKS4G044706G_ _ _ _ _ _,MKP4R042707J00_ _ _ _,MKS4D026802A_ _ _ _ _ _,DCP6P06470EN00_ _ _ _,SMDTC02680TA00_ _ _ _,MKS4S032206D_ _ _ _ _ _,MKP1U011803F_ _ _ _ _ _,MKS4F031002C_ _ _ _ _ _,SMDIO12150XA00_ _ _ _,MKS4F051507E_ _ _ _ _ _,MKP1M022205B_ _ _ _ _ _,FKP2D021501J00_ _ _ _,MKS4G051007F_ _ _ _ _ _,MKP2D021001B00_ _ _ _,SMDIF02680TB00_ _ _ _,SMDNC02220TA00_ _ _ _,MKS4U041007K_ _ _ _ _ _,MKX2AW35606A00_ _ _ _,MKPFAW36806A_ _ _ _ _ _,FKP1J026807A_ _ _ _ _ _,SMDNC02150TA00_ _ _ _,DCP4I052207G_ _ _ _ _ _,MKS4G041005G_ _ _ _ _ _,MKS0C036800F00_ _ _ _,MKP1G036806B_ _ _ _ _ _,FKS3D013302B00_ _ _ _,FKP1O126807B_ _ _ _ _ _,SMDTF02150QA00_ _ _ _,DCP4S048007I_ _ _ _ _ _,MKS4D022203C_ _ _ _ _ _,MKP1F051007H_ _ _ _ _ _,SMDTC02100QA00_ _ _ _,MKP1M043909F_ _ _ _ _ _,MKP1U031206F_ _ _ _ _ _,SMDIF03220VA00_ _ _ _,DCP4G052206G_ _ _ _ _ _,MKS4J041006B_ _ _ _ _ _,SNMPU036808H_ _ _ _ _ _,DCP4H162209J_ _ _ _ _ _,DCHPR27129EX00_ _ _ _,SMDIG02470XA00_ _ _ _,SMDID02330QA00_ _ _ _,MKS4C051005F_ _ _ _ _ _,MKX2AW43306I00_ _ _ _,SMDND02220KA00_ _ _ _,MKS4B043302F_ _ _ _ _ _,MKY22W35607D00_ _ _ _,MKP1W034707I_ _ _ _ _ _,SNFPU031007E_ _ _ _ _ _,FKP1G031005H_ _ _ _ _ _,SMDID02150QA00_ _ _ _,MKS4G032203G_ _ _ _ _ _,MKX2AW34705G00_ _ _ _,FKP0D002200B00_ _ _ _,MKS4B036802C_ _ _ _ _ _,FKS3D012202B00_ _ _ _,FKS2D024701K00_ _ _ _,FKP2D014701G00_ _ _ _,DCP4I058007K_ _ _ _ _ _,SMDIC03330QB00_ _ _ _,FKP0C014700E00_ _ _ _,MKS4O121002E_ _ _ _ _ _,SMDND03330QB00_ _ _ _,FKP1J041509F_ _ _ _ _ _,DCP4G042006A_ _ _ _ _ _,SMDTF02220QA00_ _ _ _,MKP1U024705G_ _ _ _ _ _,SNMPO144708L_ _ _ _ _ _,MKP2F033301M00_ _ _ _,MKS4G053307J_ _ _ _ _ _,MKS4D061809H_ _ _ _ _ _,MKS4O114702C_ _ _ _ _ _,MKS4O116803C_ _ _ _ _ _,MKP2O122201N00_ _ _ _,DCHPI07406EW00_ _ _ _,MKP1U018204D_ _ _ _ _ _,MKP 4F,DCP4G061809E_ _ _ _ _ _,MKX2AW36805I00_ _ _ _,SMDIF03150VA00_ _ _ _,MKP1G026804C_ _ _ _ _ _,FKP4J026805F00 _ _ _ _,MKS2D041001K00_ _ _ _,MKP1J051009H_ _ _ _ _ _,MKY22W13903D00_ _ _ _,MKP1G051507K_ _ _ _ _ _,FKP0D001500B00_ _ _ _,FKP4O133307F00 _ _ _ _,SNMPM046008L_ _ _ _ _ _,GTOMI05700GF00_ _ _ _,FKP3F013303A00_ _ _ _,FKP3F026804J00_ _ _ _,MKY22W24704F00_ _ _ _,DCP4L048006G_ _ _ _ _ _,MKS4D054706I_ _ _ _ _ _ _,MKP4J043306J00_ _ _ _,FKP1G022205A_ _ _ _ _ _,SMDTF03330XA00_ _ _ _,SMDIC03220QB00_ _ _ _,MKP4J031504F00_ _ _ _,DCHPS06780E700_ _ _ _,FKP4T021005B00 _ _ _ _,MKP4D052707G00_ _ _ _,MKP1O131506B_ _ _ _ _ _,MKS4F041504J_ _ _ _ _ _,MKS4S034707E_ _ _ _ _ _,MKP1M012203C_ _ _ _ _ _,MKPF4W42206J_ _ _ _ _ _,SMDID02470TA00_ _ _ _,FKP1G041007G_ _ _ _ _ _,SNMPM044708J_ _ _ _ _ _,MKS4O126805B_ _ _ _ _ _,SMDND02150KA00_ _ _ _,MKS4D064709J_ _ _ _ _ _,SNMPO142208H_ _ _ _ _ _,FKP1O114704C_ _ _ _ _ _,SMDIC02150KA00_ _ _ _,MKY22W31205F00_ _ _ _,FKP4T041007K00 _ _ _ _,MKX2AW25603H00_ _ _ _,SNFPU033307I_ _ _ _ _ _,SNMPV026806D_ _ _ _ _ _,FKP4U003304B00 _ _ _ _,MKS4S041007H_ _ _ _ _ _,DCP4S051809F_ _ _ _ _ _,MKP1F022203C_ _ _ _ _ _,DCHPI07244ET00_ _ _ _,MKX2AW23902F00_ _ _ _,SMDIC02330KA00_ _ _ _,FKP2O103301D00_ _ _ _,DCHPS06585EM00_ _ _ _,FKP2D006801D00_ _ _ _,FKP4U012204D00 _ _ _ _,DCP4P044006G_ _ _ _ _ _,MKS 2,MKP 10,FKP4J021504C00 _ _ _ _,GTOMI05100GA00_ _ _ _,MKS 4,MKPFBW51009D_ _ _ _ _ _,MKP1W021205G_ _ _ _ _ _,MKS2B041001C00_ _ _ _,FKP1X031007J_ _ _ _ _ _,SNMPR044708L_ _ _ _ _ _,MKP1V015604D_ _ _ _ _ _,MKX2AW24704B00_ _ _ _,MKS4S033306I_ _ _ _ _ _,SNMPK047007K_ _ _ _ _ _,MKS4O126804F_ _ _ _ _ _,GTOMG05500GC00_ _ _ _,SMDTD03150KB00_ _ _ _,MKX2AW23903F00_ _ _ _,DCP6N06900EO00_ _ _ _,FKS3D011502B00_ _ _ _,MKS2G021501A00_ _ _ _,FKP0D003300B00_ _ _ _,SMDIF02680VA00_ _ _ _,MKS4C054706F_ _ _ _ _ _,MKP4F052207H00_ _ _ _,SMDTF02330QA00_ _ _ _,MKX14W31005D00_ _ _ _,MKP1D041806D_ _ _ _ _ _,MKP1U033307F_ _ _ _ _ _,MKP1V012704B_ _ _ _ _ _,MKP4R022204D00_ _ _ _,SMDIC02220KA00_ _ _ _,MKP4F041206A00_ _ _ _,MKP1V031506I_ _ _ _ _ _,FKP1U034709H_ _ _ _ _ _,FKP1G034707E_ _ _ _ _ _,FKP2O101501D00_ _ _ _,FKP0C006800B00_ _ _ _,FKP3F011502B00_ _ _ _,FKP3G021004B00_ _ _ _,MKP1F032205B_ _ _ _ _ _,FKP1Y016806D_ _ _ _ _ _,FKP4J041007G00 _ _ _ _,MKP2L023301M00_ _ _ _,MKS0G016800B00_ _ _ _,MKS2D024701A00_ _ _ _,SNMPK044707I_ _ _ _ _ _,DCHPN07110ER00_ _ _ _,MKX2AW15602C00_ _ _ _,MKP1W021805I_ _ _ _ _ _,SNMPW041008J_ _ _ _ _ _,DCP4H162409J_ _ _ _ _ _,DCHPI07492EX00_ _ _ _,DCHPI07152E200_ _ _ _,SNMPW032207F_ _ _ _ _ _,MKS4D062209E_ _ _ _ _ _,SNMPU034708E_ _ _ _ _ _,FKP4T022206A00 _ _ _ _,FKP 02,SMDTF02100TA00_ _ _ _,SMDIC03470VA00_ _ _ _,FKP4T024706D00 _ _ _ _,DCHCN06450JB00KS00,MKS4U041009D_ _ _ _ _ _,FKP1J021004D_ _ _ _ _ _,SMDTD02680KA00_ _ _ _,FKS2C022201E00_ _ _ _,MKP1W041007K_ _ _ _ _ _,MKS4C062709D_ _ _ _ _ _,MKP1D031003G_ _ _ _ _ _,SNMPM042208E_ _ _ _ _ _,SNMPU041007J_ _ _ _ _ _,MKS4C042204C_ _ _ _ _ _,GTOMI04450GA00_ _ _ _,MKP1J016802C_ _ _ _ _ _,MKPF3Y43306

选型指南 - WIMA - Edition 2023/2024 - 04.23 PDF 英文下载

WIMA（威马）电容器产品应用领域快速选型指南

目录- Applications SMD Capacitors/Film Capacitors Pulse Duty Capacitors EMI Suppression Capacitors/Snubber Capacitors GTO Capacitors/DC-LINK Capacitors Recommendation for Processing and Application of SMD Capacitors Recommendation for Processing and Application of Through-Hole Capacitors

型号- FKP 2,FKP 1,FKP 4,SMD-PET,FKP 3,MKP-X1R,SMD-PEN,MP 3-X1,MP 3-X2,DC-LINK,MP3-Y2,MKP-X1 R,MIKS 4,SNUBBER MKP,DC-LINK MKP5,MK P-X2,MKP-Y2,MKS 02,MKP 10,MKS 2,MKS 4,FKP,DC-LINK MKP 6,DC-LINK MKP 4S,MP 3-Y2,FKS,FKP 02,MP3-X1,MP3-X2,DC-LINK MKP 5,DC-LINK MKP 4,DC-LINK MKP 3,FKS 3,FKS 2,MKP-X2,MKP-X1,DC-LINK HC,GTO MKP,SNUBBER FKP,MKP-X2 R,DC-LINKMKP3,SND-PPS,MK P-X1R,MKP 2,MKP 4,SMD-PPS,DC-LINK HY,MKP10,MKP,MKS,MP 3R-Y2,MK P-Y2,MP3R-Y2

选型指南 - WIMA - 11/2014 PDF 英文下载

Wima（威马）是全球著名的高质量、高性能薄膜电容生产商，在业界有着薄膜电容专家的美誉。Wima成立于1948年，总部位于德国，在电容领域有很悠久的历史，在德国市场和欧洲市场都有很高的地位。Wima的强项在于设计和生产高品质的产品，这需要丰富经验和高度的专业水平，对新技术的持续追求使Wima成为世界范围内高质量电容器件首选品牌。

电容薄膜电容器直流支撑薄膜电容器缓冲薄膜电容器交流薄膜电容器脉冲薄膜电容器射频微波薄膜电容器贴片薄膜电容器

授权代理商 - 世强控股有限公司线上商城技术资料

展开

Film Capacitors for Electronic Equipment

商品及供应商介绍 - WIMA - Edition 2023 - 03/2023 PDF 英文下载

【技术大神】直流母线电容的选择与设计

电容的选择主要考虑容值、耐压、寄生参数、体积、价格等因素。本文介绍两类笔者曾用过的两款直流母线支撑电容——电解电容和薄膜电容，并对比两者在设计中的差异。

器件选型发布时间 : 2016-12-21

WIMA Application Guide

型号- FKP 2,FKP 1,SMD-PET,FKP 4,FKP 3,SMD-PEN,DC-LINK MKP HC,DC-LINK HC,GTO MKP,MKP-X1 R,SNUBBER FKP,MKP-X2 R,SNUBBER MKP,GTOMKP,MKP-Y2,MKS 02,DCL MKP 4,MKP 2,MKP 4,MKP 10,MKS 2,MKS 4,MKP 4F,FKP,DC-LINK MKP 6,SMD-PPS,FKS,FKP 02,MKP,MKS,DC-LINK MKP 4,HC,FKS 3,FKS 2,MKP-X2

应用及方案 - WIMA - Edition 2023 - 04/2023 PDF 英文下载

威马推出适合大电流应用场景下的系列脉冲电容器MKP10、FKP1、FKP4，电容范围为100pF至47µF

威马的脉冲电容器系列适用于高频脉冲应用，例如开关电源、电视机和监视器、照明工业、音频/视频设备、驱动器、电力电子或电子镇流器中的转换器。其电容范围为100pF至47µF，额定电压范围为100VDC至6000VDC，工作温度范围可达-55℃至+105℃。

原厂动态发布时间 : 2022-09-28

双面金属化脉冲类型MKP系列和拥有极高额定脉冲电流FKP系列的吸收电容器，可在高有效电流下保证安全接触

威马的吸收电容器产品线中，既有双面金属化脉冲类型MKP系列，也有在自愈膜/箔技术加持下拥有极高的额定脉冲电流的FKP系列。他们的电气性能以及多种可选产品引脚样式使威马的吸收技术独一无二。

原厂动态发布时间 : 2022-12-01

WIMA FKP 4

型号- FKP4J024704J00____,FKP4O122205B00____,FKP4U023306D00____,FKP4T031506J00____,FKP4J033306F00____,FKP4U026807E00____,FKP4G033306D00____,FKP4R033307F00____,FKP4J031505I00____,FKP4J042207I00____,FKP4O131506D00____,FKP4R031506F00____,FKP4R032207E00____,FKP4J026805F00____,FKP4U024707D00____,FKP4T021505F00____,FKP4O126806A00____,FKP4J024705D00____,MKS2C021001A00MSSD,FKP4R024706B00____,FKP4O126805I00____,FKP4U003304B00____,FKP4J022204D00____,FKP4U001504B00____,FKP4U021506A00____,FKP4U024706F00____,FKP4J023305B00____,FKP4U031007E00____,FKP4O136807H00____,FKP4R023305G00____,FKP4U016805F00____,FKP4T011504B00____,FKP4T036807J00____,FKP4J021504C00____,FKP4G024704F00____,FKP4O141007I00____,FKP4R032206J00____,FKP4O141507J00____,FKP4G022204C00____,FKP4J041007G00____,FKP4O133307F00____,FKP4U021005G00____,FKP4J036806I00____,FKP4J023304F00____,FKP4G024705B00____,FKP4G026805D00____,FKP4O121005A00____,FKP4O132206F00____,FKP4U032207H00____,FKP4G044707K00____,FKP4R031006F00____,FKP4U012204D00____,FKP4T034707I00____,FKP4G031005F00____,FKP4G031506A00____,FKP4O123305D00____,FKP4U013304J00____,FKP4O131006B00____,FKP4U004704B00____,FKP4J021004B00____,FKP4R021505D00____,FKP4T022205H00____,FKP4U036807J00____,FKP 1,FKP 4,FKP4T012204C00____,FKP4T031507F00____,FKP4U026806I00____,FKP4U022206B00____,FKP4U022207B00____,FKP4J031506B00____,FKP4T022206A00____,FKP4O124706A00____,FKP4R041007I00____,FKP4G023304D00____,FKP4U014705D00____,FKP4R021004J00____,FKP4T023306B00____,FKP4R036807H00____,FKP4T013304D00____,FKP4O121504D00____,FKP4R023306A00____,FKP4J032206D00____,FKP4R034707G00____,FKP4J041507H00____,FKP4U011004B00____,FKP4O134707G00____,FKP4G036806I00____,FKP4T011004B00____,FKP4R026806D00____,FKP4T014704F00____,FKP4G042207H00____,FKP4R022205F00____,FKP4U001004B00____,FKP4U021505I00____,FKP4U006804B00____,FKP4J043307K00____,FKP4O121505B00____,FKP4U033307I00____,FKP4R021005B00____,FKP4T032207G00____,FKP4G041507G00____,FKP4J036807F00____,FKP4G031505I00____,FKP4J034706I00____,FKP4U002204B00____,FKP4O124705F00____,FKP4G034706G00____,FKP4T033307H00____,FKP4T021005B00____,FKP4G041006J00____,FKP4T041007K00____,FKP4U031507G00____,FKP4U011504C00____,FKP4O133306I00____,FKP4R041507J00____,FKP4O121004C00____,FKP4T024706D00____,FKP4G032206B00____,FKP4U034707I00____,FKP4G021504B00____,FKP4J031005G00____,FKP4J031006B00____,FKP4U013305B00____,FKP4O122204F00____,FKP4O142207J00____,FKP4T016804J00____,FKP4G021004B00____,FKP4T026806F00____,FKP4T031006I00____,FKP4G043307I00____

数据手册 - WIMA - 04.23 PDF 英文下载

【产品】非常适用于大功率开关电源的吸收电容MKP和FKP，各式各样可用连接选项在高有效电流下得到安全接触

吸收电容在电路中起的作用类似于低通滤波器，可以吸收掉尖峰电压。通常用在有绝缘栅双极型晶体管（IGBT）的大功率电源中，消除由于母排的杂散电感引起的尖峰电压，避免绝缘栅双极型晶体管的损坏。WIMA MKP和WIMA FKP系列吸收电容非常适合高功率电源转换电路。

新产品发布时间 : 2016-06-28

WIMA 缓冲薄膜电容器 MKP系列选型表

系列Snubber MKP，耐压值从630VDC~3000VDC，容值从0.22uF~8uF，精度包含5%、10%、20%

产品型号	品类	系列	耐压(VDC)	容值(uF)	尺寸(mm)	引线类型	精度	包装	引脚长度	脚间距(mm)
SNMPJ041507F1AJS00	缓冲薄膜电容器	Snubber MKP	630VDC	1.5uF	19mmx32mmx41.5mm	A1	5%	Bulk-Standard	Standard	SNUBBER