单正向栅驱动IGBT简化驱动电路

目前，为了防止高dV/dt应用于桥式电路中的IGBT时产生瞬时集电极电流，设计人员一般会设计栅特性是需要负偏置栅驱动的IGBT。然而提供负偏置增加了电路的复杂性，也很难使用高压集成电路（HVIC）栅驱动器，因为这些IC是专为接地操作而设计──与控制电路同。因此，研发有高dV/dt能力的IGBT以用于“单正向”栅驱动器便zui为理想了。这样的器件已经开发出来了。器件与负偏置栅驱动IGBT进行性能表现的比较测试，在高dV/dt条件下得出优越的测试结果。 
为了理解dV/dt感生开通现象，我们必须考虑跟IGBT结构有关的电容。图1显示了三个主要的IGBT寄生电容。集电极到发射极电容CCE，集电极到栅极电容CGC 和栅极到发射极电容CGE。 
这些电容对桥式变换器设计是非常重要的，大部份的IGBT数据表中都给出这些参数： 
输出电容，COES＝CCE＋CGC（CGE短路） 
输入电容，CIES＝CGC＋CGE（CCE短路） 
反向传输电容，CRES＝CGC 
图2给出了用于多数变换器设计中的典型半桥电路。集电极到栅极电容CGC和栅极到发射极电容CGE 组成了动态分压器。当IGBT（Q2）开通时，低端IGBT（Q1）的发射极上的dV/dt会在其栅极上产生正电压脉冲。对于任何IGBT，脉冲的幅值与栅驱动电路阻抗和dV/dt的实际数值有直接关系。IGBT本身的设计对减小CGD和CGS的比例非常重要，它可因此减小dV/dt感生电压幅值。 
如果dV/dt感生电压峰值超过IGBT的阀值，Q1产生集电极电流并产生很大的损耗，因为此时集电极到发射极的电压很高