改进的开关性能快速IGBT带来新的挑战
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为了尽量减少直流母线寄生电感引起的电压尖峰，吸收电容直接安装在模块上[4]。关断期间电压曲线uZK可用一个呈指数衰减的正弦波来表示：
(4)
包络线的幅值A，是直流母线电路在临近T2关断时刻之前所提供的电流以及直流母线电压恒定分量的函数。开始阶段储存在寄生直流母线电感LZK中的电磁能周期性地来回在吸收电容CZK上摆动（直流母线电容器的有效电容与CZK相比足够大，因此忽略不计），并且（因为RZK上的损耗）强度不断减小。在t=π/2时刻，当LZK的整个能量WL出现在CZK中，幅值A可确定如下（其中WC代表存储在CZK中的能量）：本文引用地址：https://www.eepw.com.cn/article/230972.htm
其中 ：
(5)
其中：
图4显示了t=π/2时正弦波的幅值略高。这是由于LSn（但在公式中被忽略了）的影响。
图3 不同di/dt时的功率二极管正向恢复时间
图4 基于uCE和iC计算出的uZK和uModul曲线
5 模块的影响
在功率模块自身，条件是不同的。这里，为了空间和操作安全性（高温）的原因，没有安装吸收电容。因此，模块固有的寄生电感，如母排、DBC布局和绑定线上的电感，必须通过适当的设计措施来最小化。此外，关断电压尖峰只能通过合适的开关时间调制方式来改变，因为该值取决于di/dt 。
(6)
其中：
上述公式中包括作为附加元件的二极管电压UD1。该电压也表示正向恢复时间电压[1]，出现在具有大di/dt的大电流注入正向工作二极管时，即带有感性负载续流的情况。图3显示了功率二极管的电压曲线（对于不同的注入电流值），约10ns-20ns后电压达到最大值，然后下降到正常的正向电压。最高电压可以高达几100V。
6 使用示例曲线定义参数
图2中曲线的目的是展示如何定义的关键特征值。示例曲线指的是一个拥有200V直流母线电压的电路、一个0.68μF吸收电容和一个350μH短路电感的小实验装置。
6.1直流母线共享分析
为了给选定的直流母线电压定义时间常数τ，从曲线上选取了两个有意义的测量点：
(7)
对于串联谐振电路（RZK，LZK和吸收电容CZK在一个回路中），直流母线的寄生电感，可通过谐振条件的给定频率（fR =763.5 kHz）计算得到：
磁损耗电阻由下式计算：
因此，该系列谐振电路的品质因数为：
定义ω、τ、UZK和幅值A更为简洁和精确的方法，是使用数值数据处理和可视化工具xmgrace[2]。在这一点上，下面的公式适合电压峰值和经过多次振荡后之间的区域：
y = a0 + a1 * sin(a2*g0.s1.x-a3) * exp(-(g0.s1.x-a3)/a4) （8）
经过20次非线性拟合迭代后的参数结果列于表1。结果曲线如图4所示。
6.2 分析模块共享
过电压的模块共享可按照两个步骤进行处理：首先通过对集电极电流曲线IC微分（例如用xmgrace）；然后进行缩放以将新曲线相应地插入到第一个UCE电压峰值。在这里，（负）的缩放因子被发现与模块的寄生电感不对应，因此应该考虑到二极管的影响。这就是引入虚构模块电感LModule,fict.的原因：
(9)
计算得到的虚拟值：
事实上，电压曲线uModule不仅取决于半导体的开关行为和模块的寄生电感，也取决于二极管的正向恢复。出于这个原因，LModule,fict必须以二极管的正向恢复为基础来进行修正。总的电压增加中正向恢复所占的最大份额应以最大的di/dt （图3）为基础进行估算，在10kA/μs以下，所使用的标准功率二极管的正向恢复电压Ufr,max可由下式相当精确地得出：
(10)
对于本例中的di/dt=1.3kA/μs，该电压值约为20.5V。因此，由于是感性分量，过电压下降到约70V，测试模块自身的电感下降到49.8nH（计算值）。
两条曲线的重叠（图4）带来最初计算得到的uce，从t=0时刻起适用。例如，现在可以很容易地确定替代吸收电容的特性。
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