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续流二极管的开关特性

来源:华强电子网 作者:华仔 浏览:907

标签:

摘要: 续流二极管的开关特性也受栅极电阻的影响,并限制栅极阻抗的最小值。这意味着IGBT的导通开关速度只能提高到一个与所用续流二极管反向恢复特性相兼容的水平。栅极电阻的减小不仅增大了IGBT的过电压应力,而且由于DIC/dt的增大,也增大了续流二极管的过压极限。下图给出了续流二极管反向恢复电流IRRM对diF/dt的典型依赖关系。diF/dt由给定的IGBT栅极电阻RG(on)决定。反向恢复电流随换流速度

续流二极管的开关特性也受栅极电阻的影响,并限制栅极阻抗的最小值。这意味着IGBT的导通开关速度只能提高到一个与所用续流二极管反向恢复特性相兼容的水平。栅极电阻的减小不仅增大了IGBT的过电压应力,而且由于DIC/dt的增大,也增大了续流二极管的过压极限。

下图给出了续流二极管反向恢复电流IRRM对diF/dt的典型依赖关系。diF/dt由给定的IGBT栅极电阻RG(on)决定。反向恢复电流随换流速度diF/dt增大。 IRRM的增大也会造成较高的续流二极管关断功率损耗。

二极管反向恢复峰值电流vs.di/dt以及RG(以SKM200GB128D为例)和软恢复功能

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在IGBT模块中,赛米控使用特殊设计优化的带软恢复功能的CAL(轴向寿命可控)二极管。这使得反向峰值电流小,从而桥路中IGBT的导通电流小。

驱动输出级

栅极驱动电路的驱动器输出级是一种典型的设计,采用了两个按图腾柱形式配置的MOSFET。两个MOSFET的栅极由相同的信号驱动。当信号为高电平时,N通道MOSFET开启,当信号为低电平时,P通道MOSFET导通,从而产生一个两个晶体管的推挽输出配置。MOSFET的输出级可有一路或两路输出。下表显示了用于对称或不对称栅极控制的不同解决方案。

连接RG(on), RG(off)

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输出级有两路输出,适用于简便的非对称栅极控制。这使得栅极电阻可分解为两个电阻RG(on)和RG(off),分别用于导通和关断。这种方式下,可以限制驱动器MOSFET开关期间产生的不可避免的从VG+到VG-的交叉电流。

然而,主要的优势在于本方案提供了对于导通过流、关断过压尖峰和短路特性进行单独优化导通和关断的可能性。

赛米控的驱动器解决方案,如SKYPER?32R或SKYPER?32PROR提供两路输出,用于简便的非对称控制。

赛米控驱动方案的数据表可从www、SEMIKRON、com的驱动电子产品页获得。

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如果只有一路输出用于栅极电阻,仍旧可以使用非对称控制。

为了分别调整导通和关断特性,可以将电阻RG2和一个二极管串联起来并联在栅极电阻RG1上。

增大RG1将延长IGBT的关断时间。关断期间所感应的峰值过压将会减小。

增大RG2将延长IGBT的导通时间。续流二极管的反向峰值电流将会减小。

当MOSFET被开关时,如果不考虑延迟,这种配置会在MOSFET级引起短路。

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只有一个栅极电阻的输出电路。导通和关断使用同一个电阻,因此是对称栅极控制。

当开关MOSFET时,如果不考虑延迟,这种配置会在MOSFET级引起短路。

型号 厂商 价格
EPCOS 爱普科斯 /
STM32F103RCT6 ST ¥461.23
STM32F103C8T6 ST ¥84
STM32F103VET6 ST ¥426.57
STM32F103RET6 ST ¥780.82
STM8S003F3P6 ST ¥10.62
STM32F103VCT6 ST ¥275.84
STM32F103CBT6 ST ¥130.66
STM32F030C8T6 ST ¥18.11
N76E003AT20 NUVOTON ¥9.67