IGBT掃盲文,IGBT基礎(chǔ)與運用知識學(xué)習(xí)
嘗試去計算IGBT的開啟過程,主要是時間和門電阻的散熱情況。
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/201807/382764.htmC.GE 柵極-發(fā)射極電容
C.CE 集電極-發(fā)射極電容
C.GC 門級-集電極電容(米勒電容)
Cies = CGE + CGC 輸入電容
Cres = CGC 反向電容
Coes = CGC + CCE 輸出電容
根據(jù)充電的詳細過程,可以下圖所示的過程進行分析
對應(yīng)的電流可簡單用下圖所示:
第1階段:
柵級電流對電容CGE進行充電,柵射電壓VGE上升到開啟閾值電壓VGE(th)。這個過程電流很大,甚至可以達到幾安培的瞬態(tài)電流。在這個階 段,集電極是沒有電流的,極電壓也沒有變化,這段時間也就是死區(qū)時間,由于只對GE電容充電,相對來說這是比較容易計算的,由于我們采用電壓源供電,這段 曲線確實是一階指數(shù)曲線。
第2階段:
柵極電流對Cge和Cgc電容充電,IGBT的開始開啟的過程了,集電極電流開始增加,達到最大負載電流電流IC,由于存在二極管的反向恢復(fù)電流,因此這個過程與MOS管的過程略有不同,同時柵極電壓也達到了米勒平臺電壓。
第3階段:
柵極電流對Cge和Cgc電容充電,這個時候VGE是完全不變的,值得我們注意的是Vce的變化非???。
第4階段:
柵極電流對Cge和Cgc電容充電,隨著Vce緩慢變化成穩(wěn)態(tài)電壓,米勒電容也隨著電壓的減小而增大。Vge仍舊維持在米勒平臺上。
第5階段:
這個時候柵極電流繼續(xù)對Cge充電,Vge電壓開始上升,整個IGBT完全打開。
我的一個同事在做這個將整個過程等效為一階過程。
如果以這個電路作為驅(qū)動電路的話:
驅(qū)動的等效電路可以表示為:
利用RC的充放電曲線可得出時間和電阻的功率。
這么算的話,就等于用指數(shù)曲線,代替了整個上升過程,結(jié)果與等效的過程還是有些差距的。
不過由于C.GE,C.CE,C.GC是變化的,而且電容兩端的電壓時刻在變化,我們無法完全整理出一條思路來。
很多供應(yīng)商都是推薦使用Qg來做運算,計算方法也可以整理出來,唯一的變化在于Qg是在一定條件下測定的,我們并不知道這種做法的容差是多少。
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