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IGBT功率器件隔离驱动设计的技巧介绍

消耗积分:0 | 格式:rar | 大小:0.1 MB | 2017-10-26

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　　PowerMOSFET和BipolarPowerTransistor等功率器件，都需要有充分的保护以避免欠压、米勒效应、缺失饱和、过载、短路造成的损害。本文通过Avago参与的八大问答讨论隔离驱动IGBT等功率器件的技巧。

　　1、如何避免米勒效应？

　　IGBT操作时所面临的问题之一是米勒效应的寄生电容。这种效果是明显的在0到15V类型的门极驱动器（单电源驱动器）。门集-电极之间的耦合，在于IGBT关断期间，高dV/dt瞬态可诱导寄生IGBT道通（门集电压尖峰），这是潜在的危险。

　　当上半桥的IGBT打开操作，dVCE/dt电压变化发生跨越下半桥的IGBT。电流会流过米勒的寄生电容，门极电阻和内部门极驱动电阻。这将倒至门极电阻电压的产生。如果这个电压超过IGBT门极阈值的电压，可能会导致寄生IGBT道通。

　　有两种传统解决方案。首先是添加门极和发射极之间的电容。第二个解决方法是使用负门极驱动。第一个解决方案会造成效率损失。第二个解决方案所需的额外费用为负电源电压。

　　解决方案是通过缩短门极-发射极的路径，通过使用一个额外的晶体管在于门极-发射极之间。达到一定的阈值后，晶体管将短路门极-发射极地区。这种技术被称为有源米勒钳位，提供在我们的ACPL-3xxJ产品。你可以参考Avago应用笔记AN5314

　　2、故障保护功能有哪些？都是集成在隔离驱动器里吗？

　　3种故障保护功能都集成到Avago的高集成栅极驱动器ACPL-33xJ里-UVLO（以避免VCC2电平不足够时开启IGBT），DESAT（以保护IGBT过电流或短路），和米勒钳位（以防止寄生米勒电容造成的IGBT误触发）

　　3、在哪些应用场合需要考虑米勒效应的影响？

　　IGBT操作时所面临的问题之一是米勒效应的寄生电容。这种效果是明显的在0到15V类型的门极驱动器（单电源驱动器）。门集-电极之间的耦合，在于IGBT关断期间，高dV/dt瞬态可诱导寄生IGBT道通（门集电压尖峰），这是潜在的危险。

　　当上半桥的IGBT打开操作，dVCE/dt电压变化发生跨越下半桥的IGBT。电流会流过米勒的寄生电容，门极电阻和内部门极驱动电阻。这将倒至门极电阻电压的产生。如果这个电压超过IGBT门极阈值的电压，可能会导致寄生IGBT道通。

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