如何精准选择电动汽车DC-DC变换器缓冲电路？

电动汽车正在逐渐走入中国普通百姓的视线中，而目前我国的电动汽车依然存在能源驱动不足等问题。本文将会就如何精准选择电动汽车DC-DC变换器缓冲电路，进行详细介绍，一起来看看电动汽车驱动变换器应当选择什么样的IGBT缓冲电路吧。

首先必须明确的一点是，电动汽车的电路设计与传统的汽车电路设计有很大的差异。在实际的电动驱动型电路连线中，电路的输入回路至开关管IGBT的集电极和发射极之间的导线上存在一定的杂散电感，当开关管关断期间，电流将迅速减小至零，产生很大的di/dt，因此，在杂散电感上会产生很高的电压，这个电压加在IGBT的集电极和发射极上，导致集电极和发射极间的电压u会上升到很高的电压值。

在面对高电压值的情况下，当双向型的DC-DC变换器IGBT导通时，IGBT的反并联二极管的反向恢复电流会导致通过IGB1的电流产生较大的浪涌电流。这种情况会造成IGBT开关功率损耗过大，引起整个芯片过热，甚至导致IGBT的损坏。在输入电流一定的情况下，开关管的开关速度越快，或者开关管的开关速度一定的情况下，输入电流越大，电压的这种尖蜂也越大。因此，缓冲电路对于IGBT的正常使用，起到了非常大的作用，缓冲电路口以吸收和抑制开关过程中的过电压。

在目前所适用的变换器缓冲电路结构中，有三种是比较常见的。下图所示为3种通用的IGBT缓冲电路。

图为3种通用的IGBT缓冲电路

下面我们分别来看一下上图中三个缓冲电路的利弊。首先来看图（a）的缓冲电路系统。在该IGBT缓冲电路系统中有一个无感电容并联在IGBT模块的cl和E2之间。无感电容的电容值越大，对电压尖峰的抑制效果越明显。考虑到成本问题，无感电容的电容值也不是越大越好，电容值一般可以通过实验来选取，应当选择商频特性好的无感电容。这种缓冲电路适用于小功率的应用场合，对于抑制瞬时的离电压十分有效并且成本比较低。然而随着功率的增加，这种缓冲电路可能会与直流母线寄生电感产生振荡。

接下来我们来看一下IGBT缓冲电路图（b）。图（b）所显示的结构可以有效避免直流母线寄生电感的问题，这种缓冲电路中的快速恢复二极管可以对瞬时的高电压产生箝位的作用，抑制了谐振的发生。这种电路中同样应当选择高频特性好的无感电阻和无感电容，二极管选择快速恢复二极管。这种缓冲电路的Rc时间常数f应当设为开关周期的三分之一左右。随着功率等级的进一步增大，图（b）串缓冲电路的回路寄生电感会变大，以至于不能有效地控制瞬时电压。这时可以采用图（c）中的缓冲电路，该缓冲电路一方面有效地抑制振荡，另一方面回路寄生电感小，但是缺点是成本高。

由于电动汽车在驱动和电路设计中，对DC-DC变换器功率的要求比较小，所以工程师可以采用图a所示的缓冲电路，电容C选择为luF的无感电容。