IGBT模块并联利用可以提高功率开关器件的载流能力。只有当各单个功率模块在静态、动态特性达到空想的对称均衡状态时，才能最大程度的利用并联后的开关器件。对IGBT模块实际运用中的并联而言，应该从两个方面对电流分配不均进行考虑：
❖一方面是器件选型和构造涉及，确保利用同批次且自身数据差异性最小的IGBT，并且要只管即便担保主功率回路和驱动回路的对称性；
❖另一方面便是采纳一些外部方法对其均流进行掌握和优化，一样平常有：降额法、栅极电阻补偿法、回路阻抗平衡法以及主动门极掌握法等。
下面我们就来聊一聊!
1、静态均流影响成分
影响IGBT静态均流的成分只要有下面几个方面：IGBT的输出特性、栅极电压、功率回路的阻抗以及IGBT功率模块的温度特性。
①输出特性
在栅极电压VGE=15V时，不同结温情形下的IGBT饱和压降VCE(sat)与集电极电流Ic呈现出不同的曲线特性，如下图：
IGBT转移特性曲线
可以看出，在不同的结温下，VCE(sat)和Ic近似线性，结温Tvj=25℃时的曲线我们可以线性拟合为：
VCE(sat)=rIc+Vo
个中，r为通态电阻，Vo为阈值电压，都是与结温有关的参数。
在并联稳态运行时，两并联模块由于输出特性不一致而导致电流分配情形，我们可以参考下图：
根据上式，模块T1和T2的输出特性可以近似描述为
VCE(sat)1=r1Ic1+Vo1
VCE(sat)2=r1Ic2+Vo2
个中，
r1=ΔV1/(Ic1-Ic2)
r2=ΔV2/(Ic1-Ic2)
由于模块T1和T2并联，其集射极两端电压相等，以是有
VCE(sat)1=VCE(sat)2
Ictot=Ic1+Ic2
个中Ictot是通过T1和T2的集电极电流之和，以是综上我们可以分别表示出流过T1和T2的集电极电流：
Ic1=(Vo2-Vo1+r2Ictot)/(r1+r2)
Ic2=(Vo1-Vo2+r1Ictot)/(r1+r2)
我们定义两模块间的电流不屈均流度为IMIS，如下：
IMIS=|Ic1-Ic2|/(Ic1+Ic2)=ΔI/Ictot
=2(Vo2-Vo1)/((r1+r2)Ictot)+(r2-r1)/(r1+r2)
同一型号的IGBT，Vo1和Vo2差别不大，根据上式，
IMIS=(r2-r1)/(r1+r2)
以是，在并联运用中，IGBT模块的通态电阻(ΔVce(sat)/ΔIc)将是影响不均流度的主要成分，而且饱和压降较低的模块会承受更多的电流。
②栅极驱动电压
在栅极电压VGE驱动IGBT开通时，集电极电流Ic流过IGBT时会产生一个导通压降Vce。在Datasheet我们会找到这个曲线：
IGBT在不同栅极电压下输出特性曲线
在并联运用中买两个IGBT模块具有相同的集电极电压，以是施加不同的驱动电压，会造成两者的集电极电流Ic存在较大差异，保持驱动电压同等是必要的。
③并联回路的阻抗特性
由于功率单元的母排构造不能完备实现对称，走线长度差异会造成回路阻抗差异，从而影响到IGBT并联均流。阻抗较小的岔路支路会承担较多的电流。下图是并联回路阻抗和均流度的关系曲线：
可以看出，回路之间的阻抗差ΔR越小，均流性能越好。
④温度特性
在额定电流等级下，穿通型IGBT的饱和压降具有负温度系数，随着温度的升高，其饱和压降会降落，在并联时会分得更多的电流；而非穿通型IGBT的饱和压降具有正温度系数，随着温度的升高，其饱和压降会增大，在并联时电流会减小，达到自动均流的效果。
PT型和NPT型IGBT不同温度下的输出特性比较
2、动态均流影响成分
在并联运用中，由于两个IGBT模块开通关断时候不同步或开通后电流上升率不同，会造成其动态不均流。其紧张受IGBT自身开关特性参数、驱动回路特性差异、功率回路寄生电感和温度特性等成分的影响。
①开关特性参数
影响并联IGBT模块均流的特性参数紧张有：转移特性、阈值电压以及输入电容特性。
在相同的栅极驱动电压VGE下，转移特性斜率较大者承担较大的电流，如下图：
模块的阈值电压、输入电容会对导通器件的延迟韶光产生影响，阈值电压低，输入电容小的模块导通延迟韶光较小，会率先开通，并分得较多的开通电流。
②功率回路寄生电感
前面我们聊过功率回路的寄生电感，紧张由集电极寄生电感Lc和发射极寄生电感LeE两大部分组成。IGBT模块在正常运用中，功率回路进行着快速的换流动作，开关速率极快。但是由于寄生电感的存在，导致换流速率放缓。在并联运用中，由于母线布局的成分，造成功率回路不对称，导致线路的寄生电感值也不能对称分布，便会造成动态均流的问题。
③驱动回路特性差异
在驱动回路中，由于驱动电阻的差异和驱动旗子暗记传输延迟的不一致，会使得驱动旗子暗记延时很难把握，纵然得并联IGBT模块的开关时候不同步。
前面我们聊到过栅极驱动电阻的主要性，它会影响IGBT开通和关断韶光的是非，并且会影响集电极电流上升和低落的速率。栅极电阻小的岔路支路会提前开通，并承受较大的电流，以是说栅极电阻的差异也会影响并联IGBT的均流。
驱动旗子暗记延时包括旗子暗记发生、旗子暗记传输等旗子暗记通路上的延时差异，导致IGBT开关时候不能同步，从而影响均流。
3、并联均流设计
上述针对并联IGBT的动静态均流影响成分进行了剖析，可见IGBT并联利用时的均流设计是个别系化的工程。下面我们针对这些聊聊几个优化设计。
①器件选型
首先，从减鄙吝件自身的参数差异角度出发，必须选取同一厂商、同一型号、同一批次的IGBT模块进行并联。其次，选择正温度系数的IGBT进行并联，这一特性很多厂家都会在Datasheet的开头就会标注，大家可以留神一下。
②驱动回路的对称性
在对功率模块并联均流效果产生影响的成分中，驱动电路参数特性的影响不容忽略。不同并联模块的驱动电路在构造和电特性上该当保持完备同等。故，在驱动电路方面，驱动回路寄生电感和输出阻抗、器件的延时都须要保持同等，输出电压须要保持相等；在驱动旗子暗记方面，模块的连接该当只管即便采取双绞线的形式，这样可以减少空间磁场耦合带来的滋扰，并且引线最好尽可能地短。
③功率回路阻抗和寄生参数的对称性
IGBT功率模块并联利用时，优秀的母排设计可以表示功率回路阻抗和寄生参数的同等性。对付母排构造的设计我们须要考虑下面两个方面：一是尽可能地去降落回路地寄生电感；其余便是担保并联功率模块的回路对称性。
❖母排的选型
常见的母排分两种，一种是铜条组成的传统母排，一种是叠层母排，又称复合母排、夹层汇流排、低感母排，英文叫Laminated Busbar，是多层复合构造连接排。下面给到两种母排的比拟：
很明显，叠层母排的浩瀚优点使其成为首选。
❖对称性设计
为了达到更好的并联均流效果，在母排构造设计中应只管即便追求并联岔路支路间的对称。完备对称的叠层母排构造设计可以确保并联功率模块回路的对称性。
④降额法
由于模块静态和动态不可能完备达到空想的均衡状态，以是总电流相对付额定负载电流必须有一个得当的降额范围，一样平常我们利用10%的降额幅度。
⑤主动门极掌握法
主动门极掌握法是通过调度栅极驱动旗子暗记的延迟韶光来实现并联IGBT模块的均流。最主要的环节是补偿韶光的提取，取得了这个参数就可以不才个周期开关时候对应驱动旗子暗记进行调度，担保并联模块开通的同等性，从而改进其动态均流。门极延迟掌握方法存在两个难点，一个是延迟韶光Δtd的提取，另一个便是韶光补偿电路的硬件电路搭建。
关于IGBT并联方案的那些事儿就聊到这里，开头说是风电的运用，实在只要涉及到大功率IGBT模块并联都须要考虑到上述聊的这些。
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