江苏宏微科技有限公司 设计天地与应用指南 IGBT 模块驱动及保护技术 江苏宏微科技有限公司 应用工程师（FAE） 方玉甫 江苏宏微科技是一家设计生产半导体器件的高科技公司，公司设计生产各种具有自主知识产权的功率半导体器件。在公司的系列化产品中， IGBT 以其高的性价比，高可靠性成为客户在电源设计领域的首选。本公司生产的各种型号的IGBT 一般情况下可直接替代英飞凌和西门康的同类型产品，在性价比上有着无可比拟的优势，同时还可以根据客户的特殊要求，为客户量身定做各种产品。欢迎广大的设计人员选购我公司的产品，下面是关于 IGBT 模块的驱动与保护技术在应用方面的一些经验总结，与大家分享，也希望为设计人员在应用本公司产品时提供一点参考。 1. 引言 IGBT 是 MOSFET 和双极晶体管的复合器件。它既有 MOSFET 易驱动的特点，又具有功率晶体管高电压、电流大等优点。其特性发挥出 MOSFET 和功率晶体管各自的优点，正常情况下可工作于几十 kHz 的频率范围内，故在较高频率应用范围中，其中中、大功率应用占据了主导地位。 IGBT 是电压控制型器件，在它的栅极发射极之间施加十几 V 的直流电压，只有 µA 级的电流流过，基本上不消耗功率。但 IGBT 的栅极发射极之间存在较大的寄生电容（几千至上万 pF），在驱动脉冲的上升和下降沿需要提供数 A 级的充放电电流，才能满足开通和关断的动态要求，这使得它的驱动电路也必须输出一定的峰值电流。 IGBT 作为一种大功率的复合器件，存在着过流时可能发生闭锁现象而造成损坏的问题。在过流时如采取一定的速度封锁栅极电压，过高的电流变化会引起过电压，需要采用软关断技术，因此掌握好 IGBT 的驱动和保护特性对于设计人员来说是十分必要的。 2． IGBT 的栅极特性 IGBT 的栅极通过氧化膜和发射极实现电隔离。由于氧化膜很薄，其击穿电压一般只能达到 20 到 30V，因此栅极击穿是 IGBT 最常见的失效原因之一。在应用中有时虽然保证了栅极驱动电压没有超过最大额定栅极电压，但栅极连线的寄生电感和栅极-集电极之间的电容耦合，也会产生使氧化膜损坏的振荡电压。为此，通常采用绞线来传送驱动信号，以减小寄生电感。在栅极连线中串联小电阻可以抑制振动电压。 由于 IGBT 的栅极-发射极之间和栅极-集电极之间存在着分布电容，以及发射极驱动电路中存在着分布电感，这些分布参数的影响，使 IGBT 的实际驱动波形与理想驱动波形不完全相同，并且...
