IGBT生產廠家介紹如何避免瞬時逆變器導通

2021-04-01

除開系統故障造成的短路，瞬時逆變器導通一樣會產生在正常運行情況下。

此時，igbt模塊導通需求igbt模塊驅動至飽和區域，在該區域中導通耗損最低。這往往代表著導通狀態時的柵極-發射極工作電壓超過12V。igbt模塊斷開需求igbt模塊驅動至運行截止區域，便于在高端igbt模塊導通時成功阻隔兩邊的反向高電壓。

原則上講，能夠通過使igbt模塊柵極-發射極工作電壓下降至0V實現該目標。然而，必須考慮到逆變器臂上低端晶體管導通時的副作用。導通時開關節點工作電壓的快速變動造成容性感應電流流過低端igbt模塊寄生密勒柵極-集電極電容（圖3中的CGC）。
該電流量流過低端柵極驅動器（圖3中的ZDRIVER）斷開阻抗，在低端igbt模塊柵極發射極端打造出1個瞬變工作電壓增加，如下圖所示。

倘若該工作電壓上升至igbt模塊閾值電壓VTH之上，則會造成低端igbt模塊的短暫導通，進而形成瞬態逆變器臂導通——由于2個igbt模塊都短暫導通。這通常不會損壞igbt模塊，但卻能增加功耗，影響可靠性。
圖3.密勒感應逆變器導通

通常，有2種方式可以處理逆變器igbt模塊的感應導通問題——選用雙極性電源和/或額外的米勒箝位。在柵極驅動器隔離端接收雙極性電源的能力為感應電壓瞬變給出了額外的裕量。比如，–7.5V負電源軌表明需要超過8.5V的感應電壓瞬變方能感應雜散導通。這足以防止雜散導通。

另一種方式是在進行斷開轉換后的一定時間內減少柵極驅動器線路的斷開阻抗。這稱作米勒箝位線路。容性電流量現在流經較低阻抗的線路，緊接著減少工作電壓瞬變的幅度。

針對導通與斷開選用非對稱柵極電阻，便可為開關速率控制給出額外的靈活性。所有這些柵極驅動器功能都對整個系統的可靠性與效率有正面影響。

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