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（1.东北大学 信息科学与工程学院，辽宁 沈阳 110004；2.中国北方车辆研究所 电子信息与控制部，北京 100072）

1 引言

有源电力滤波器（active power filter，APF）的主电路采用的是三相桥式逆变电路。在脉宽调制（pulse width modulation，PWM）控制中，IGBT开通关断过程引起的电流迅速变化会使主回路中的杂散电感产生很大的尖峰电压，最大值可以是其反向电压的3倍。关断浪涌电压和续流二极管恢复浪涌电压是过电压的两个重要组成部分。关断浪涌电压是在关断瞬间流过IGBT的电流被切断时产生的瞬态高电压；而当续流二极管恢复时会产生与关断电压相似的浪涌电压。它们的存在会增大IGBT的开关损耗、降低电路效率、EMI特性变差，甚至会影响APF的可靠运行。这些问题在高频和大功率环境下变得尤为突出，必须采取相应措施加以抑制。RCD缓冲电路可以减小反向尖峰电压，其参数的设计决定了缓冲成效的大小。本文详细分析了全桥PWM变流器中缓冲电路的工作原理，提出了参数优化设计方法及计算公式，针对APF主电路设计了相应的缓冲电路，通过仿真和实验验证了参数优化设计的正确性和有效性［1-3］。

2 缓冲电路工作原理与参数设计

在缓冲电路中增加快速恢复二极管，目的是阻止电容与主回路中电感产生的震荡，同时加入一个大功率电阻来消耗电容所吸收的能量。当IGBT的工作状态由导通变为关断时，线路杂散电感中的能量经二极管流向电容，这样IGBT正负极之间的电压被钳位在电容电压以抑制过电压。这种方式适合用在大功率IGBT模块上，能较好地抑制尖峰电压，解决吸收电容与杂散电感构成震荡回路的问题。……