IGBT 柵極驅動組件選擇

柵極驅動中最關鍵的時刻是IGBT的接通和關閉。我們的目標是快速執行此功能,但在IGBT接通時,把雜音和振鈴減至最小。上升/下降時間過快可能會導致不必要的振鈴和不良電磁干擾 (EMI),而上升/下降時間過慢會增加IGBT的開關損耗。

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圖1.0 DGD0216 的柵極驅動組件

上述範例顯示了來自 Diodes 的 DGD0216 柵極驅動組件。通過仔細選擇RG和RRG,可以有選擇地控制IGBT柵極驅動的上升和下降時間。接通時,所有電流將通過RG流過IC,並對IGBT柵極電容充電,因此增加或減少RG將增加或減少應用中的上升時間。隨著DRG的添加,下降時間可以獨立控制,因為關斷電流從IGBT柵極電容通過RRG和DRG流向積體電路的驅動器到GND。因此,增加或減少RRG將增加或減少下降時間。有時不需要這種精細控制,在這種情況下,您可以只使用RG

增加接通和關閉可以限制由寄生電感引起的振鈴和雜音,因此在噪音環境中,可能需要增加柵極電阻。柵極組件的選擇是一個折衷方案,即一方面,上升時間越快,振鈴越多,電磁干擾越差,但效率越高,而另一方面,上升時間越慢,電磁干擾和雜音性能越好,而效率越差。精確值取決於應用程序的參數和系統要求。 RG值通常在5Ω到50Ω之間,最佳值由IGBT柵極電容和柵極驅動器的驅動電流決定。 RRG值通常在3Ω和20Ω之間,最佳值由IGBT柵極電容和柵極驅動器的驅動電流決定。

如果柵極驅動器和 IGBT 沒有最佳匹配,可以用柵源極電容 CG 來減少振鈴和雜音並提供整體穩定性。 大多數係統不需要 CG(增加柵極電阻可減少振鈴並提供系統穩定性),但如果需要,CG = 1nF 是一個很好的典型值。