采用突波吸收电容减小UPS直流总线电压

　解决直流总线高频电压纹波问题的方案主要有以下两个：
　　1. 加大IGBT上的尖峰吸收回路的浪涌抑制能力，即减小IGBT上的尖峰吸收回路的R的阻值，加大R、D的功率，加大C的容量，改善散热条件。
　　2. 采用高频等效串联电阻小的突波吸收电容并联在直流总线上直接减小纹波电压。
　　在上述第一个方案中，如果直接减小R的阻值，加大R的功率，增加C的容量，则会造成IGBT的开关损耗增加，如果要加大D的功率，只有并联D并加散热片。该方案不但增加了电路损耗和器件发热量，降低了效率，使IGBT工作可靠性降低，而且由于吸收电路安装位置有限，工艺上很难达到要求。该方案被否定。
　　在第二个方案中，如果直接在电解电容上并联4μF的突波吸收电容Ct,观察到的效果并不理想，而直接在IGBT模块的C1E2上并联突波吸收电容Ct，直流总线纹波电压明显减小。
　　原因分析：由于IGBT发热，工艺上要求整流滤波电解电容器与IGBT散热器之间拉开一段距离。在大电流高频率开关情况下，由于电流在导线中流动具有趋肤效应，因此连接于IGBT与电解电容器之间的连接导线电阻加大，虽然在滤波电解电容器上并联了Ct，滤波效果并不显著。而如果直接将Ct并联于IGBT模块的C1E2端时，由于Ct的等效串联电阻很小，IGBT关断时逆变变压器原边绕组释放出的能量将沿IGBT上的反并联二极管Dx首先对Ct充电，Ct发挥电压箝位作用，直流总线纹波电压明显减小。因此突波吸收电容在直流总线上接入的位置要紧靠IGBT才能发挥作用。
　　IGBT功率管截止时，变压器漏感能量等于Ct吸收的能量，则有

　　式中，LLK为变压器漏感，IIP为变压器原边电感电流峰值，UCE为IGBT最大集-射极电压，Ureset为电容Ct的初始电压，Ui为整流输出直流电压[3]。
　　由于突波吸收电容跨接在直流总线上， Ct上的能量将在IGBT的下一个开通周期流入变压器，从而提高了能量的利用效率。突波吸收电容的等效串联电阻很小，因此Ct的温升也很小。接入Ct后IGBT的开关安全性没有受到影响。
　　可以推测，4μF的突波吸收电容对于一台开关电流峰值达200A的20KVAUPS来说太小，因此增加Ct的容量可以进一步降低直流总线纹波电压，接入Ct的位置仍然是每一个IGBT模块的C1E2端。