Qualityisourmessage第7章门极驱动电路设计方法目录1.驱动条件和主要特性的关系..............................................................................7-22.关于驱动电流...................................................................................................7-33.空载时间的设定................................................................................................7-54.驱动电路的具体实例........................................................................................7-65.驱动电路设计、实际安装的注意事项...............................................................7-7本章中对IGBT的门极驱动电路的设计手法进行说明。7-1第7章门极驱动电路设计方法1驱动条件和主要特性的关系表7-1表述了IGBT的驱动条件与主要特性的关系。由于IGBT的主要特性是随VGE、RG变化的，需要配合装置的设计目标进行设定。表7-1IGBT的驱动条件与主要特性主要特性+VGE上升–VGE上升RG上升VCE(sat)减小－－ton减小－增加Eontoff－减小增加Eoff开通浪涌电压增加－减小关断浪涌电压－增加减小dv/dt误触发增加减小减小电流限制值增加－减小*1短路最大耐受量降低－增加(减小)放射杂波增加－减小*1：在N系列IGBT中内置有过电流限制电路。这种情况下，对于RG的上升，短路最大耐受量也增加。1.1门极正偏压电压：+VGE（导通期间）门极正偏压电压+VGE的推荐值为+15V，下面说明+VGE设计时应注意的事项。(1)请将+VGE设计在G-E间最大额定电压VGES=±20Vmax.的范围内。(2)电源电压的变动推荐在±10%范围内。(3)导通期间的C-E间饱和电压（VCE（sat））随+VGE变化，+VGE越高饱和电压越低。(4)+VGE越高，开通交换时的时间和损耗越小。(5)+VGE越高，开通时（FWD反向恢复时）的对置支路越容易产生浪涌电压。(6)即使是在IGBT断开的时间段内，由于FWD的反向恢复时的dv/dt会发生误动作，形成脉冲状的集电极电流，从而产生不必要的发热。这种现象被称为dv/dt误触发，+VGE越高越容易发生。(7)在U系列的IGBT的情况下，+VGE越高，短路电流值越高。(8)+VGE越高，短路最大耐受量越小。1.2门极反偏压电压：-VGE（阻断期间）门极反偏压电压-VGE的推荐值为-5V到-15V。下面说明-VGE设计时应注意的事项。(1)请将VGE设计在G-E间最大额定电压VGES=±20Vmax.的范围内。(2)电源电压的变动推荐在±10%范围内。(3)IGBT的关断特性依存于-VGE，特别是集电极电流开始关断部分的特性在很大程度上依存于-VGE。因此，-VGE越大，关断交换时的时间和损耗越小。7-2第7章门极驱动电路设计方法(4)dv/dt误触发在-VGE小的情况下也有发生，所以至少要设定在-5V以上。尤其是门极配线长的情况下要注意。1.3门极电阻：RG门极电阻RG的数值，在说明书中用测定交换特性时的标准门极电阻值表示。请将该值当做门极电阻RG的大致标准。以下说明RG设计时应注意的事项。(1)交换特性在开通和关断时均依存于RG，RG越大，交换时间和交换损耗就越大，但交换时的浪涌电压变小。(2)dv/dt误触发在RG较大时变得不太容易发生。(3)虽然N系列的IGBT的RG越大，短路最大耐受量会增加，但由于电流限制值减少，因此，必须注意将装置的过电流跳闸水平设定在该限制值以下。当RG为标准门极电阻值（Tj=25℃）时，电流限制最小值为额定电流值的2倍左右。请在注意以上依存性的前提下，选定最适合的门极驱动条件。2关于驱动电流IGBT具有MOS门极构造，在交换时为了对该门极进行充放电，需要门极电流（驱动电流）从中流过。图7-1表示门极充电电荷