柵極串聯電阻對柵極驅動波形的影響

　　柵極驅動電壓的上升和下降速率對IGBT的開啟和關閉過程有很大的影響。IGBT的MOS溝道直接受柵極電壓控制，MOSFET部分的漏極電流控制雙極部分的柵極電流，使得IGBT的導通特性主要由其MOSFET部分決定，因此IGBT的導通受柵極驅動波形影響較大。IGBT的關斷特性主要取決于內部少數載流子的復合率，少數載流子的復合受MOSFET關斷的影響，因此柵極驅動也影響IGBT的關斷。

　　在高頻應用中，驅動電壓的上升和下降速率應該更快，以提高IGBT的開關速率并降低損耗。

　　正常情況下，IGBT開啟越快，損耗越小。但是，如果開通時有續流二極管的反向恢復電流和吸收電容的放電電流，開通越快，IGBT承受的峰值電流越大，越容易造成IGBT損壞。此時應降低柵極驅動電壓的上升速率，即增加柵極串聯電阻的阻值，以抑制此電流的峰值。代價是較大的導通損耗。利用這種技術，可以將導通過程中的峰值電流控制在任意值。

　　從分析可以看出，門極的串聯電阻和驅動電路的內阻抗對IGBT的導通過程影響很大，而對關斷過程影響很小。串聯電阻小有利于加快關斷速率，降低關斷損耗，但過小會導致di/dt過大，集電極電壓尖峰大。因此，串聯電阻應根據具體設計要求綜合考慮。

　　柵極電阻也影響驅動脈沖的波形。電阻值過小會引起脈沖振蕩，過大會使脈沖波形的前沿和后沿延遲變慢。IGBT的柵極輸入電容Cge隨著其額定電流容量的增加而增加。為了保持驅動脈沖的上升沿和下降沿速率相同，具有大電流容量的IGBT器件應該具有大的上升沿和下降沿充電電流。因此，柵極串聯電阻的電阻值應隨著IGBT電流容量的增加而減小。

　　IGBT的驅動電路

　　IGBT的驅動電路必須有兩個功能:

　　1.控制電路與被驅動的IGBT的柵極電隔離；

　　2.提供合適的柵極驅動脈沖?？刹捎妹}沖變壓器、差動變壓器和光電耦合器實現電氣隔離。

　　圖3由分立元件組成的IGBT驅動電路

　　圖3是由分立元件如光耦合器組成的IGBT驅動電路。當輸入控制信號時，光耦VLC導通，晶體管V2截止，V3導通，輸出+15V的驅動電壓。當輸入控制信號為零時，VLC關斷，V2和V4導通，輸出-10V的電壓。+15V和-10V電源應靠近驅動電路，驅動電路輸出端和電源接地端至IGBT柵極和發射極的導線應為雙絞線，長度不超過0.5m

　　圖4是由集成電路TLP250組成的驅動器。

　　圖4示出了由集成電路TLP250組成的驅動器。TLP250內置光耦的隔離電壓可以達到2500V，上升和下降時間小于0.5μs，輸出電流達到0.5A，可以直接驅動50 A/1200 V以內的IGBT..加入推挽放大晶體管后，可以驅動電流容量更大的IGBT。TLP250構成的驅動器體積小，價格便宜，是無過流保護的IGBT驅動器中的理想選擇。