單正向柵驅(qū)動IGBT簡化驅(qū)動電路
| 目前，為了防止高dV/dt應(yīng)用于橋式電路中的IGBT時產(chǎn)生瞬時集電極電流，設(shè)計人員一般會設(shè)計柵特性是需要負偏置柵驅(qū)動的IGBT。然而提供負偏置增加了電路的復(fù)雜性，也很難使用高壓集成電路（HVIC）柵驅(qū)動器，因為這些IC是專為接地操作而設(shè)計──與控制電路同。因此，研發(fā)有高dV/dt能力的IGBT以用于“單正向”柵驅(qū)動器便最為理想了。這樣的器件已經(jīng)開發(fā)出來了。器件與負偏置柵驅(qū)動IGBT進行性能表現(xiàn)的比較測試，在高dV/dt條件下得出優(yōu)越的測試結(jié)果。 為了理解dV/dt感生開通現(xiàn)象，我們必須考慮跟IGBT結(jié)構(gòu)有關(guān)的電容。圖1顯示了三個主要的IGBT寄生電容。集電極到發(fā)射極電容CCE，集電極到柵極電容CGC 和柵極到發(fā)射極電容CGE。 這些電容對橋式變換器設(shè)計是非常重要的，大部份的IGBT數(shù)據(jù)表中都給出這些參數(shù)： 輸出電容，COES＝CCE＋CGC（CGE短路） 輸入電容，CIES＝CGC＋CGE（CCE短路） 反向傳輸電容，CRES＝CGC 圖2給出了用于多數(shù)變換器設(shè)計中的典型半橋電路。集電極到柵極電容CGC和柵極到發(fā)射極電容CGE 組成了動態(tài)分壓器。當(dāng)高端IGBT（Q2）開通時，低端IGBT（Q1）的發(fā)射極上的dV/dt會在其柵極上產(chǎn)生正電壓脈沖。對于任何IGBT，脈沖的幅值與柵驅(qū)動電路阻抗和dV/dt的實際數(shù)值有直接關(guān)系。IGBT本身的設(shè)計對減小CGD和CGS的比例非常重要，它可因此減小dV/dt感生電壓幅值。 如果dV/dt感生電壓峰值超過IGBT的閥值，Q1產(chǎn)生集電極電流并產(chǎn)生很大的損耗，因為此時集電極到發(fā)射極的電壓很高 |
