精品文档---下载后可任意编辑IGBT 动态参数IGBT 模块动态参数是评估 IGBT 模块开关性能如开关频率、开关损耗、死区时间、驱动功率等的重要依据,本文重点讨论以下动态参数:模块内部栅极电阻、外部栅极电阻、外部栅极电容、IGBT 寄生电容参数、栅极充电电荷、IGBT 开关时间参数,结合 IGBT 模块静态参数可全面评估 IGBT 芯片的性能。RGint:模块内部栅极电阻:为了实现模块内部芯片均流,模块内部集成有栅极电阻。该电阻值应该被当成总的栅极电阻的一部分来计算 IGBT 驱动器的峰值电流能力。RGext:外部栅极电阻:外部栅极电阻由用户设置,电阻值会影响 IGBT 的开关性能。上图中开关测试条件中的栅极电阻为 Rgext 的最小推举值。用户可通过加装一个退耦合二极管设置不同的 Rgon 和 Rgoff。已知栅极电阻和驱动电压条件下,IGBT 驱动理论峰值电流可由下式计算得到,其中栅极电阻值为内部及外部之和。实际上,受限于驱动线路杂散电感及实际栅极驱动电路非理想开关特性,计算出的峰值电流无法达到。假如驱动器的驱动能力不够,IGBT 的开关性能将会受到严重的影响。最小的 Rgon 由开通 di/dt 限制,最小的 Rgoff 由关断 dv/dt 限制,栅极电阻太小容易导致震荡甚至造成IGBT 及二极管的损坏。Cge:外部栅极电容:高压 IGBT 一般推举外置 Cge 以降低栅极导通速度,开通的 di/dt 及 dv/dt 被减小,有利于降低受 di/dt 影响的开通损耗。IGBT 寄生电容参数:IGBT 寄生电容是其芯片的内部结构固有的特性,芯片结构及简单的原理图如下图所示。输入电容 Cies 及反馈电容 Cres 是衡量栅极驱动电路的根本要素,输出电容 Coss 限制开关转换过程的 dv/dt,Coss 造成的损耗一般可以被忽略。其中:Cies = CGE + CGC:输入电容(输出短路)Coss = CGC + CEC:输出电容(输入短路)Cres = CGC:反馈电容(米勒电容)动态电容随着集电极与发射极电压的增加而减小,如下图所示。精品文档---下载后可任意编辑手册里面的寄生电容值是在 25V 栅极电压测得,CGE 的值随着 VCE 的变化近似为常量。CCG 的值强烈依赖于 VCE 的值,并可由下式估算出:IGBT 所需栅极驱动功率可由下式获得:或者QG:栅极充电电荷:栅极充电电荷可被用来优化栅极驱动电路设计,驱动电路必须传递的平均输出功率可通过栅极电荷、驱动电压及驱动频率获得,如下式:其中的 QG为设计中实际有效的栅极电荷,依赖于驱动器输出电压摆幅,...