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IGBT模块的栅极特性
资料介绍
IGBT模板的栅极通过一层氧化膜与发射极实现电隔离。由于此氧化膜很薄，其击穿电压一般只能达到20~30V，因此栅极击穿是IGBT模板失效的常见原因之一。在应用中有时虽然保证了栅极驱动电压没有超过栅极最大额定电压，但栅极连线的寄生电感和栅极一集电极间的电容耦合，也会产生使氧化层损坏的振荡电压。为此。通常采用绞线来传送驱动信号，以减小寄生电感。在栅极连线中串联小电阻也可以抑制振荡电压。
由于IGBT模板的栅极一发射极和栅极一集电极间存在着分布电容Cge和Cgc，以及发射极驱动电路中存在有分布电感Le，这些分布参数的影响，使得IGBT模板的实际驱动波形与理想驱动波形不完全相同，并产生了不利于IGBT模极开通和关断的因素。这可以用带续流二极管的电感负载电路得到验证。
首先，发射极电路中的分布电感Le上的感应电压随着集电极电流ic的增加而加大，从而削弱了栅极驱动电压，并且降低了栅极一发射极间的uge的上升率，减缓了集电极电流的增长。
其次，另一个影响栅极驱动电路电压的因素是栅极一集电极电容Cgc的密勒效应。t2时刻，集电极电流达到最大值，进而栅极一集电极间电容Cgc开始放电，在驱动电路中增加了Cgc的容性电流，使得在驱动电路内阻抗上的压降增加，也削弱了栅极驱动电压。显然，栅极驱动电路的阻抗越低，这种效应越弱，此效应一直维持到t3时刻，uce降到零为止。它的影响同样减了1GBT的开通过程。在t3时刻后，ic达到稳态值，影响栅极电压uge的因素消失后，uge以较快的上升率达到最大值。
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