分析影響IGBT驅(qū)動(dòng)電路性能參數(shù)的因素

(b) CE端電壓波形

(c) 電源端夾雜交流電壓波形

(d) 集電極電流波形

圖3 實(shí)驗(yàn)測(cè)試波形圖

　　在輸入端增大串聯(lián)電阻R1的阻值， 會(huì)使輸入驅(qū)動(dòng)波形的上升沿與下降沿(GE端電壓) 的銳度減緩， 其影響是使IGBT的開(kāi)通與關(guān)斷的時(shí)間延長(zhǎng)， 同時(shí)輸出端(CE) 的上升沿與下降沿的銳度也同樣減緩， 并可減小輸出端CE兩端電壓的尖峰， 另外， 帶給電源的高頻諧波的峰值也在減小。但是， 這樣會(huì)使IGBT的開(kāi)關(guān)損耗增大。

　　GE端并聯(lián)電容C1同樣會(huì)使輸入驅(qū)動(dòng)波形的上升沿和下降沿銳度減緩， 這對(duì)輸出端CE間電壓上升延遲和下降延遲有減緩作用， 但該作用沒(méi)有增加R1阻值的效果明顯。

　　當(dāng)R2減小， 即負(fù)載增大時(shí)， 隨之增大的還有CE間電壓尖峰和CE間電壓波形的上升時(shí)間和下降時(shí)間， 以及電源端電壓中交流成分的幅值。

　　直流電源兩端并聯(lián)的電解電容C2可以有效抑制電源兩端的低頻諧波， 諧波的頻率在20kHz左右(與驅(qū)動(dòng)信號(hào)頻率相同)， 在直流電源兩端并聯(lián)薄膜電容C3對(duì)高頻諧波(幾兆赫芝) 的抑制很有效。但是， 當(dāng)兩個(gè)電容同時(shí)作用時(shí)， 高頻諧波依然會(huì)被引入， 這并沒(méi)有達(dá)到我們預(yù)期的效果；對(duì)比直流電源電壓在10V～100V時(shí)各種情況下的電壓上升沿與下降沿時(shí)間可以發(fā)現(xiàn)： 上升時(shí)間與下降時(shí)間不會(huì)隨著直流電源電壓的增大而變化。也就是說(shuō)： 在實(shí)際的全橋電路中， 這些參數(shù)不會(huì)跟隨母線的變化而變化。

　　3 結(jié)束語(yǔ)

　　在實(shí)際電路中， 柵極電阻的選擇要考慮開(kāi)關(guān)速度的要求和損耗的大小。柵極電阻也不是越小越好， 當(dāng)柵極電阻很小時(shí)， IGBT的CE間電壓尖峰過(guò)大， 柵極電阻很大時(shí)， 又會(huì)增大開(kāi)關(guān)損耗。

　　所以， 選擇時(shí)要在CE間尖峰電壓能夠承受的范圍內(nèi)適當(dāng)減小柵極電阻。

　　由于電路中的雜散電感會(huì)引起開(kāi)關(guān)狀態(tài)下電壓和電流的尖峰和振鈴， 所以， 在實(shí)際的驅(qū)動(dòng)電路中， 連線要盡量短， 并且驅(qū)動(dòng)電路和吸收電路應(yīng)布置在同一個(gè)PCB板上， 同時(shí)在靠近IGBT的GE間加雙向穩(wěn)壓管， 以箝位引起的耦合到柵極的電壓尖峰。