创新型IGBT 驱动器芯片解决了栅极电阻的选择难题.PDF

/eicedriver IGBT 栅极驱动器 21 创新型 IGBT 驱动器芯片解 决了栅极电阻的选择难题 使用电机连线电感、dv/dt 滤波器或正弦波滤波器可以帮助使变频逆变器及其快速开关 IGBT 适用 于电机。通常，这比根据应用需求来单独选择适当的栅极电阻来对逆变器自身的应用需求容易得 多。但是，这会导致dv/dt 滤波器价格上升、损耗增大并且变速驱动的尺寸增大。本文说明了通过 智能选择兼具更低 EMI 和更高效率的 IGBT 栅极驱动器芯片来实施易用性修改的巧妙方法。 Wolfgang Frank 博士，德国英飞凌科技 AG 采用脉冲宽度调制技术工作的现代变频 用于导通的栅极电阻的选择难题 图 2 的第二个图片 b)说明了使用导 逆变器对电机驱动应用带来了许多负面 通栅极电阻 1.5Ω （而不是图2 a) 的测量 导通栅极电阻的正确选择在变频器的 影响。这些副作用包括非密封绕组和密 中的0Ω）时同一正向电流的切换。栅极 EMI 特性中起显著作用。由于现代 IGBT 封绕组中的绕组绝缘性能下降（尤其是 电阻中的这一很小的差异对开关特性产 具备出色的开关特性，因此设计工程师 密封绕组）、使用屏蔽电缆工作的逆变 生巨大的影响。所有振荡已消失并且导 希望利用其快速开关能力。另一方面， 器性能下降[1] 以及电机轴承退化。尤其 当相对较低的二极管正向电流切换到 通稳定。 是电机箝位的电压反射呈现倍压效应， IGBT 时，功率二极管有加速关断电流的 为了避免出现 EMI，硬件工程师通常 根据图 1 所示已能够在几米长的电缆后 趋势。 会选择较大的栅极电阻。但是，其缺点 测量此效应。由于此倍压效应会在每次 在于，较大的栅极电阻会降低 IGBT 在较 其结果是产生强烈的高频振荡（如图 导通 IGBT 时出现，因此绕组绝缘性能会 高的集电极电流下的开通速度。集电极 2 a)所示）以及较高的 dv/dt 。这些振荡 随时间变化而降低，并最终缩短电机的 它可以缓慢地导通 IGBT，而在较高的集 甚至可能损坏二极管或 IGBT 。因此，一 寿命。 电极电流级别下也可以快速导通 IGBT。 些 IGBT 具有防止出现此类损坏不产生振 一种简单的对策是使用dv/dt 滤波器。 荡的集成栅极电阻。