IGBT并联均流条件及驱动电路

影响并联IGBT均流的主要因素。IGBT和反并联二极管静态参数的影响IGBT的饱和压降Vce(sat)、反并联二极管的正向压降Vf主要影响静态均流效果；IGBT的跨导gfs和栅极－发射级阈值电压Vge_th、反并联二极管的反向恢复特性（反向恢复时间trr和反向恢复电荷Qrr等）主要影响动态均流效果。

IGBT驱动电路参数的影响并联IGBT的门极驱动电压Vge的大小主要影响并联IGBT的静态均流，而门极驱动信号的变化率、门极驱动电阻Rg、驱动线路的布局和感抗等参数则对并联IGBT的动态均流有很大的影响。IGBT安装的散热考虑，如果IGBT散热出现热量过于集中，IGBT温度差别大，会影响的温度特性，形成正反馈现象。主电路结构的影响主电路的结构会造成线路感抗差异，并对并联IGBT的动态均流产生影响，而线路的电阻则影响静态均流。

IGBT的开关作用是通过加正向栅极电压形成沟道，给PNP 晶体管提供基极电流，使IGBT 导通。反之，加反向门极电压消除沟道，切断基极电流，使IGBT 关断。IGBT 的驱动方法和MOSFET 基本相同，只需控制输入极N一沟道MOSFET ，所以具有高输入阻抗特性。当MOSFET 的沟道形成后，从P+ 基极注入到N 一层的空穴，对N 一层进行电导调制，减小N 一层的电阻，使IGBT 在高电压时，也具有低的通态电压。

对于硬开关触发方式的全桥逆变器，四路驱动电路完全相同，但是各路之间在电路上必须相互隔离，以防干扰或误触发四路驱动信号根据触发相位分为两组，相位相反。图3为一路栅极驱动电路，整流桥B1、B2与电解电容C1、C2组成整流滤波电路，为驱动电路提供+25V和-15V直流驱动电压。光耦6N137的作用是实现控制电路与主电路之间的隔离，传递PWM信号。电阻R1与稳压管VS1组成PWM取样信号，电阻R2限制光耦输入电流。电阻R3、R4与稳压管VS3、VS4分别组成5.5V光耦电平限幅电路，分别为光耦和MOSFET管Q3提供驱动电平。Q3在光耦控制下，工作在开关状态。

MOSFET管Q1、Q2组成推挽放大电路，将放大后的输出信号输入到IGBT门极，提供门极的驱动信号。当输入控制信号，光耦U导通，Q3截止，Q2导通输出+15V驱动电压。当控制信号为零时，光耦U截止，Q3、Q1导通，输出-15V电压，在IGBT关断时时给门极提供负的偏置，提高lGBT的抗干扰能力。稳压管VS3～VS6分别对Q2、Q1输入驱动电压限幅在-10V和+15V，防止Q1、Q2进入深度饱和，影响MOS管的响应速度。电阻R6、R7与电容C0为Q1、Q2组成偏置网络。其中的电容C0是为了在开通时，加速Q2管的漏极电流上升速度，为栅极提供过冲电流，加速栅极导通。

IGBT栅极耐压一般在±20V左右，因此在驱动电路的输出端给栅极加电压保护，并联电阻Rge以及反向串联限幅稳压管。栅极串联电阻Rg对IGBT开通过程影响较大。Rg小有利于加快关断速度，减小关断损耗，但过小会造成di/dt过大，产生较大的集电极电压尖峰。根据要求Rg选取4.7Ω。栅极连线的寄生电感和栅极与射极间的寄生电容耦合，会产生振荡电压，所以栅极引线应采用双绞线传送驱动信号，并尽可能短，最好不超过0.5 m，以减小连线电感。