快恢复二极管FRD串并联技术基础
作者：海飞乐技术 时间：2016-11-28 15:59
快恢复二极管并联应用
电力半导体器件的并联技术有二种：一种是简化的器件直接并联技术，另一种是采用与器件串联电阻器或电抗器的强迫均流并联技术。对快恢复二极管来说，为了简化几个管子的并联采用直接并联技术，由于受到并联支路阻抗的差异和并联器件正向伏安特性的影响，因而会造成稳态与瞬态电流分配的不均匀，为了获得直接并联的较好均流效果，应对影响均流的因素进行分析：
（a）主电路配置对均流的影响：快恢复二极管进入稳态正向导通后，共正向电压降很低，相应的正向电阻很小。如果并联支路母线的配置不合理，则电阻自感和互感的差异就会造成电流分配的不均匀，如图1所示。由图可见，引出母线的位置对快恢复二极管电流分布的影响较大，因此在配线结构上必须引起注意。
（b）快恢复二极管的正向伏安特性，即VF对均流的影响
为了得到很好的均流,必须对所有并联快恢复二极管的VFM进行严格筛选，一般直接并联的快恢复二极管的正向峰值压降VFM值之差不大于0.1V。
（c）快恢复二极管并联后总电流ITot的计算方法
ITot=n·In·K——（17）
式中：n—模块并联数 In—一个模块的电流值 K—均流系数，取0.8—0.9
快恢复二极管串联应用
快恢复二极管的串联要求一个静态电阻Rs来平衡FRED管的不同反向漏电流IRRM和要求一个RC吸收电路来平衡快恢复二极管的不同反向恢复电荷Qrr。图2示出了快恢复二极管串联时的电压均分电路。对这些吸收电路的计算要考虑很多情况，而这些情况因应用不同而不同，只有准对某一应用情况而计算出来的吸收电路才是最佳的。其计算方法可详见“电力电子设备设计和应用手册”第3版、第4章“电力电子设备中的串并联技术”，这里就不再复述。
快恢复二极管串联电压均分电路
但必须指出，对于快恢复二极管，必须严格挑选其正向电压降VF和反向峰值电流IRM（亦即反向恢复电荷Qrr），应很接近，有时经严格测试筛选的快恢复二极管串联时，可以不用吸收电路，而且可以利用DBC陶瓷板把多个快恢复二极管串联后封装在一个外壳内，从而改进了模块的动态参数。图3示出了芯片串联对VF和IRM的影响。同样尺寸的芯片，反向电压VRRM越高，IRM和VF越高，把3个200V芯片串联成600V的模块，其VF增加3倍，而实际600V单芯片的VF约为200V单芯片的2倍（图13a），但最大优点是3个 200V串联成600V的模块，其IRM 200V与单芯片的IRM一样，是实际600V单芯片IRM的一半（见图3b）。
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