IGBT生產(chǎn)廠家介紹如何避免瞬時逆變器導(dǎo)通

2021-04-01

除開系統(tǒng)故障造成的短路,瞬時逆變器導(dǎo)通一樣會產(chǎn)生在正常運行情況下。

此時,igbt模塊導(dǎo)通需求igbt模塊驅(qū)動至飽和區(qū)域,在該區(qū)域中導(dǎo)通耗損最低。這往往代表著導(dǎo)通狀態(tài)時的柵極-發(fā)射極工作電壓超過12V。igbt模塊斷開需求igbt模塊驅(qū)動至運行截止區(qū)域,便于在高端igbt模塊導(dǎo)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(fā)射極工作電壓下降至0V實現(xiàn)該目標。然而,必須考慮到逆變器臂上低端晶體管導(dǎo)通時的副作用。導(dǎo)通時開關(guān)節(jié)點工作電壓的快速變動造成容性感應(yīng)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(qū)動器(圖3中的ZDRIVER)斷開阻抗,在低端igbt模塊柵極發(fā)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(dǎo)通,進而形成瞬態(tài)逆變器臂導(dǎo)通——由于2個igbt模塊都短暫導(dǎo)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(yīng)逆變器導(dǎo)通

通常,有2種方式可以處理逆變器igbt模塊的感應(yīng)導(dǎo)通問題——選用雙極性電源和/或額外的米勒箝位。在柵極驅(qū)動器隔離端接收雙極性電源的能力為感應(yīng)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(yīng)電壓瞬變方能感應(yīng)雜散導(dǎo)通。這足以防止雜散導(dǎo)通。

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

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

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