动态擎住效应 - 通用型IGBT静止变频电源设计

　　考虑结电容的等效电路如图4b 所示, IGBT在关断时J2 结因反偏几乎承受着全部高压。结电容Cj2影响最大,仅考虑Cj2的影响。重加

　　d v/ d t 使Cj2产生位移电流iDis :

　　此时应为动态α,若不考虑α随电压的变化,仅考虑电流对其影响,则动态αs 定义为:

　　由上式可看出,擎住发生时αs1 + αs2 = 1。此时与静态的α1 、α2 无关。管电流随iDis位移电流迅猛增加,关断时重加d v/ d t 最为有害。

　　3. 4 　擎住效应的防护

　　由上述可知,IGBT 的擎住效应是由器件的特殊结构决定的。应为IGBT 设计良好的周边电路,抑制擎住的发生,主要从以下几方面考虑。

　　(1) 避免IGBT超过热极限

　　IGBT的擎住电流与温度有关,参见图5。散热器的温度以不超过70 ℃为宜。因温度升高后,NPN 管开通的偏置电压不再是0. 7V ,而是随温度的升高而下降;p + 区的横向电阻RP 随温度升高而增大,二者的影响均促使擎住电流下降。

　　(2) 选择合理的驱动条件

　　IGBT的动静态特性与门极驱动条件密切相关。正反向驱动电压±Uge 、门极电阻Rg 对IGBT的饱和压降、开关损耗、短路耐量等都有不同程度影响。经验表明,正向驱动以13V ≤Ug ≤15V ,反向驱动以- 7V ≤- Uge ≤- 5V 为宜。在开关损耗允许的情况下, Rge 应适当选大。