如何选择IGBT驱动以及IGBT门极驱动电阻如何计算

时间:2019-6-14 分享到:

工品小编详细说说如何选择IGBT驱动以及IGBT门极驱动电阻如何计算

栅极驱动电压VGE与栅极电阻RG对IGBT的主要影响参见表1。需要一说明的是,这里的IGBT指的是N型IGBT。

表1 栅极驱动条件对IGBT的影晌
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表 1 中的内容可以佐证以下值得我们关注的结论。
·1.  VGES远不止手册给出的土20V(第3章已指出),进行实际测定并 留有合适的裕量、选择比较高的栅极正向偏置电压利大于弊。
·2. 增加VGE能够增加IGBT的饱和深度,但大于15V以后对饱和压降的影响也是微乎其微的。
·3. 反向偏置电压的绝对值越高越有利,一般推荐的数值是—5~—15V。实际上,如果确定是安全的,—20V也许更为合适。
·4. 表面上看,RG似乎取比较小的值有利,因为减小dv/dt的问题更为重要——发射极有限流电阻时,还能加强反馈作用,提高IGBT的稳定性。因此,当开关功耗不是主要矛盾时,应该选择比较大的RG,如高压应用场合,就应该选择比较大的RG值。

IGBT是通过门极电容的充放电来控制开通和关断,门极电容的充放电通过门极驱动电阻来控制,门极驱动电阻的大小影响lGBT的开关时间、开关损耗、反向偏压安全工作区、短路安全工作区等,还与电路的EMI、du/dt、di/dt等有着密切的关系,门极驱动电阻的选择是驱动电路设计的重要部分。附表是驱动电阻的变化与驱动电路参数的关系。

附表 驱动电阻于开关参数的关系
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从附表可以看出,门极驱动电阻越大,开关损耗和驱动脉冲上升下降时间就越少,相反,减少驱动电阻,开关损耗和脉冲上升下降时间就会增加。门极驱动电流的峰值可以表示为

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其中:IGM 是门极驱动电路输出的峰值电流;
VG(on) 正偏压电源电压;
VG(off) 负偏压电源电压;
RG 驱动电路门极电阻;
RG(int) 模块内部的驱动电阻。

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总之,IGBT门极驱动电阻可以参考以下要求:
(1)额定电流大的器件门极驱动电阻较小,额定电流小的器件,门极驱动电阻比较大。
(2)驱动电阻的最优选值可以取IGBT手册标注的电阻值的两倍。由于手册标注的电阻往往是最小的电阻,所以可以考虑选取两倍的电阻作为参考电阻,这样可以保证IGBT发生特殊情况时可靠关断。
开通电阻RG(on)往往比关断电阻RG(off)小,一般开通电阻可以取到关断电阻的1/2。

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