分析影响IGBT驱动电路性能参数的因素

(b) CE端电压波形

(c) 电源端夹杂交流电压波形

(d) 集电极电流波形

图3 实验测试波形图

　　在输入端增大串联电阻R1的阻值， 会使输入驱动波形的上升沿与下降沿(GE端电压) 的锐度减缓， 其影响是使IGBT的开通与关断的时间延长， 同时输出端(CE) 的上升沿与下降沿的锐度也同样减缓， 并可减小输出端CE两端电压的尖峰， 另外， 带给电源的高频谐波的峰值也在减小。但是， 这样会使IGBT的开关损耗增大。

　　GE端并联电容C1同样会使输入驱动波形的上升沿和下降沿锐度减缓， 这对输出端CE间电压上升延迟和下降延迟有减缓作用， 但该作用没有增加R1阻值的效果明显。

　　当R2减小， 即负载增大时， 随之增大的还有CE间电压尖峰和CE间电压波形的上升时间和下降时间， 以及电源端电压中交流成分的幅值。

　　直流电源两端并联的电解电容C2可以有效抑制电源两端的低频谐波， 谐波的频率在20kHz左右(与驱动信号频率相同)， 在直流电源两端并联薄膜电容C3对高频谐波(几兆赫芝) 的抑制很有效。但是， 当两个电容同时作用时， 高频谐波依然会被引入， 这并没有达到我们预期的效果；对比直流电源电压在10V～100V时各种情况下的电压上升沿与下降沿时间可以发现： 上升时间与下降时间不会随着直流电源电压的增大而变化。也就是说： 在实际的全桥电路中， 这些参数不会跟随母线的变化而变化。

　　3 结束语

　　在实际电路中， 栅极电阻的选择要考虑开关速度的要求和损耗的大小。栅极电阻也不是越小越好， 当栅极电阻很小时， IGBT的CE间电压尖峰过大， 栅极电阻很大时， 又会增大开关损耗。

　　所以， 选择时要在CE间尖峰电压能够承受的范围内适当减小栅极电阻。

　　由于电路中的杂散电感会引起开关状态下电压和电流的尖峰和振铃， 所以， 在实际的驱动电路中， 连线要尽量短， 并且驱动电路和吸收电路应布置在同一个PCB板上， 同时在靠近IGBT的GE间加双向稳压管， 以箝位引起的耦合到栅极的电压尖峰。