IGBT是個電力開關，它的工作常態是不斷開關，這時候，動態參數就顯得尤為重要啦。

包含外部柵極電阻RGext和內部柵極電阻RGint，其中RGext的大小設置一般給工程師發揮，請看示意圖：

門極總柵極電阻RGtot包含內部柵極電阻RGint和外部柵極電阻RGext，即

RGtot=RGint+ RGext

于是有，IGBT理論驅動峰值電流：

• RGint：大電流IGBT內部會集成一些芯片，每個芯片都有單獨的柵極電阻，RGint是這些柵極電阻并聯之后的值。集成內部柵極電阻的作用是為了實現模塊內部IGBT芯片的均流，該思路在做單管并聯方案的時候也很好用。

• RGext：由工程師設置，包含Rgon（開通電阻）和Rgoff（關斷電阻），一般在設計時通過不同的充放電回路來設置不同的Rgon和Rgoff；柵極電阻對IGBT的開關性能影響較大，在調整該值時，除了理論計算外，工程師會結合雙脈沖試驗的測試數據來驗證并調整，以達到較好的開關效果。

  
  

  最小的Rgon（開通電阻）由開通的di/dt限制；最小的Rgoff（關斷電阻）由關斷dv/dt限制，過小的柵極電阻可能會導致震蕩甚至造成IGBT或二極管的損壞。

柵極電阻的大小影響開關速度，即后邊介紹的開通關斷時間，進而影響IGBT的開關損耗，datasheet上驅動電阻對開關損耗的影響如下：

可見，開通損耗受柵極電阻的影響要更大。

同理，反向恢復損耗受開通電阻的影響也可以在規格書中查到。

IGBT的寄生電容影響動態性能，它是芯片內部結構的固有特性，把它搞清楚，更能理解IGBT開關過程中柵極驅動電壓的變化過程：

簡化示意圖才好理解：

先命名：

• 反饋電容又稱米勒電容：

• 輸入電容：
  

• 輸出電容：
  

輸入電容Cies和米勒電容Cres對柵極的驅動特性影響較大，其中，米勒電容還是驅動電壓Vge米勒平臺的始作俑者，如下圖紅框所示。此外，因為米勒電容的存在，IGBT的驅動電路往往需要設置米勒嵌位，防止因米勒電容動態過程造成的上下管直通。

輸出電容Coss則限制開關過程中的dv/dt，其造成的損耗一般可忽略。

規格書中，上述寄生電容示例如下：

平均柵極驅動功率可通過柵極電荷QG、驅動電壓和開關頻率計算獲?。?/span>

實際設計中的柵極電荷可不一定是規格書給的值，依賴于柵極電壓的擺動幅度，為了讓我們獲取這個實際柵極電荷，規格書很貼心的給出了柵極電荷與柵極電壓之間的曲線作為參考：

柵極電壓選定了，電荷就有了，再加上開關頻率，去算這個平均柵極驅動功率就很簡單了對不對？

• 開通延時時間td on：開通時，柵極電壓的10%開始到集電極電流上升至開通值的10%為止的時間；

• 電流上升時間tr：開通時，集電極電流上升至10%到集電極電流上升至最終值的90%為止的時間；

• 關斷延時時間td off：關斷時，柵極電壓下降至其開通值的90%開始到集電極電流下降到開通值的90%為止的時間定義為關斷延遲時間；

• 電流下降時間tf：關斷時，集電極電流從開通值的90%下降到10%之間的時間；

• Eon：開通損耗；

• Eoff：關斷損耗；

下邊這張圖，一目了然：

單個脈沖的開關損耗可由下邊公式算出，在雙脈沖試驗中，部分有積分功能的示波器可以測得單個脈沖的開關損耗。

規格書上給的開關損耗僅供參考，實際應用中的開關損耗強烈依賴應用條件，例如柵極電阻、驅動電路、芯片結溫、母線電壓及集電極電流等。

因此，工程師一般會通過實際測試獲取應用中的開關損耗，不知道測試方法的同學往前翻一翻雙脈沖測試方法。

另外，上邊幾個時間參數可用來計算參考死區時間，常用的半橋拓撲電路，為了防止切換時上下橋直通，一般會設置合適的死區時間，計算公式參考：

此公式沒有把tr和tf考慮進去的原因是一般它倆相對于td on和td on小很多，實際計算以實際測試的時間參數為準。

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