快恢复二极管串联不均压因素

  二极管串联应采用均压电阻(即每一个二极管都并上一个大电阻),使各串联二极管各自担负合理的电压。高压高频整流变换器的整流桥采用快恢复二极管进行整流,其耐压往往不能满足要求,这时需采用多个快恢复二极管串联来满足断态时阻断电压的需要。如何保证在串联二极管断态时每个二极管均匀的承受桥臂中相应的电压,一直是高功率电力电子变流装置研究的难题。器件的不均压会导致二极管的反向电压过高而损坏,引起连锁反应,逐个把二极管击穿,影响整机的可靠性和稳定性。   影响二极管串联不均压的因素通常包括二极管的自身因素和外围电路的影响。在高压环境下,二极管对高压侧以及对地侧的分布电容也是影响二极管串联不均压的重要因素之一。
 
  快恢复二极管串联不均压因素
  造成快恢复二极管串联不均压的主要因素包括其自身原因和外部原因。其自身原因是由加工工艺造成的,原材料的差异以及制造过程中各个工段的分散性,都或多或少造成了二极管承受反向电压时的不一致。自身原因主要体现在:
  ①伏安特性的差异;
  ②反向恢复电荷的不同:
  ③开关时间不一致;
  ④临界电压上升率不同。
  伏安特性的差异造成了二极管的静态不均压,反向恢复电荷、开关时间以及临界电压上升率的差异造成了二极管的动态不均压。无论是静态不均压还是动态不均压,在选择二极管时应尽量选取同一批号的二极管,以保证其自身参数的一致性,从而做到二极管的近似均压。
 
  二极管不均压的外部原因是外部电路的影响,如电路中二极管的布局和外引线质量等。另外,电路中分布电容的存在也是造成二极管不均压的外因之一。通过调整电路中二极管的布局可以减小外围电路对二极管不均压的影响,但在高压高频整流环境下,电路中的分布电容会造成串联二极管的严重不均压。



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