电源电路中的IGBT驱动电路设计中电压、电阻对IGBT的影响

接线图 2023年10月21日 09:00 131 admin

　　在IGBT的栅极电路中，主要考虑的因素包括栅极电压Uge的正、负及栅极电阻Rg的大小。它们对IGBT的导通电压、开关时间、开关损耗、承受短路能力及du/dt等参数均有不同程度的影响。
　　（1）栅极电压Uge的影响
　　从IGBT的伏安特性曲线（图1-33）上可以看出，当栅极电压Uge小于阈值电压时，器件的集射极间没有电流流过，它处于截止状态，只有当大于时，集射极间才有电流流通，该电流的大小取决于Uge。在具体使用时，一般选择大于等于1.5～2.5倍的阈值电压，这样可获得最小的导通压降。
　　随着Uge的增加，器件的集射电压Uce降低，开关损耗也随之下降。但是，Uge不能随意增加。当它增加到一定程度后。会对IGBT的负载短路能力及dUce/dt有不利的影响，因此，对的选择须折中考虑，通常取Uge=15V。
　　虽然IGBT为电压控制器件，驱动功率很小，但由于其内部存在几百至几千微微法的输人电容，仍需要一定大小的瞬时驱动电流，为了使IGBT能很快的通断，驱动信号源内阻要尽量小（参考式（1-21））。
　　此外。作为开关器件的IGBT，在关断时将承受较高的dU/dt，这有可能使栅极电压超过阈值电压。为了防止由此产生的IGBT误导通，关断时最好加上一5V的关栅电压。
　　一种能产生十15V开栅电压和—5V关栅电压的简单电路，如图1-34所示。

电源电路中的IGBT驱动电路设计中电压、电阻对IGBT的影响第1张

　　（2）栅极电阻Rg及栅射电阻Rge的影响IGBT的输人阻抗很高且为容性，静态时输入端没有电流流过，只是在工作中存在对输人电容进行充放电的动态电流。为了改善脉冲的前后沿陡度和防止产生振荡，减小集电极大的电压尖脉冲，需要在栅极串联电阻Rg。
　　但要注意，串人较大的Rg时，会使IGBT的通断时间延长；而串人较小的Rg时，又会使di/dt升髙，可能引起IGBT误导通。因此在实际应用中，应根据器件的电流容量、电压额定值及开关频率，选择适当的Rg值。通常，为了几至几百欧。
　　同样由于IGBT输人阻抗很高，当集射间加的电压较高时，外界干扰和容易使栅极电压超过阈值电压，造成器件误导通。为防止这类现象发生，在栅射极间并联一只电阻Rge。要注意的是，Rge的值不能太小，否则会使器件的开通时间变长，降低了开关频率。一般选取Rge=（1000～5000）Rg，并尽量将Rge接在栅极和射极的最近处。

来源:朦烟

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