IGBT驱动电路参数计算详解.pdf

"IGBT驱动电路参数计算详解" 本文介绍了 IGBT 驱动电路参数计算的详细过程，涵盖了门极驱动概念、驱动功率计算、门极电荷量计算等关键知识点。 1. 门极驱动概念 IGBT 存在门极-发射极电容 Cge 和门极-集电极电容 Cgc，我们将 IGBT 的门极等效电容定义为 Cg。门极驱动回路的等效电路是一个脉冲电压源向 RC 电路进行充放电，关心两个物理量：脉冲电压源的功率和峰值电流。 2. 驱动功率计算 驱动器对功率器件的门极进行充电以达到门极开通电压 VGE_on 或者是对门极进行放电至门极关断电压 VGE_off。驱动功率可以从门极电荷量 QGate、开关频率 fIN、以及驱动器实际输出电压摆幅 ΔVGate 计算得出：PDRV = QGate \* fIN \* ΔVGate。 如果门极回路放置了一个电容 CGE（辅助门极电容），那么驱动器也需要对该电容进行充放电，驱动功率可以从以下公式得出：P DRV = QGATE \* fIN \*ΔVGATE + CGE \* fIN \*ΔVGATE2。 3. 门极电荷量 QGate 计算 门极电荷量 QGate 是一个重要的参数，但是在 IGBT 手册中这个参数通常没有给出。门极电荷量 QGate 绝不能从 IGBT 或 MOSFET 的输入电容 Cies 计算得出。Cies 仅仅是门极电荷量曲线在原点（VGE=0V）时的一阶近似值。在实际电路应用中，Ciss 不是一个特别有用的参数，因为它是通过电桥测得的，由于测量电压太小而不能到达门极门槛电压，在实际开关中增加的内部回馈效应（Miller 效应）在测量中未被包括在内。 在选择和设计 IGBT 驱动器时，我们经常会碰到一些问题和不确定因素。部分原因是厂家对 IGBT 描述的不够充分；另一方面是由于 IGBT 手册中所给的输入结电容 Ciss 值与在应用中的实际的输入结电容值相差甚远。依据手册中的 Ciss 值作设计，令许多开发人员走入歧途。 因此，在设计 IGBT 驱动器时，门极电荷量 QGate 是一个非常重要的参数，需要通过实际测量和计算来获取。