计较IGBT驱动电流及驱动功率详解-KIA MOS管
信息来历：本站 日期：2021-11-16
在挑选IGBT驱动芯片时，很主要的一步便是计较IGBT所须要的最大驱动电流，在不斟酌门极增添Cge电容的前提下，能够把IGBT驱动关键简化为一个RLC电路，以下图暗影局部所示：
求解这个电路能够获得峰值电路的干系式以下：
Ipeak：驱动关键能够输入的最大电流
ΔUge：门极电源最大值减去最小值
RG,ext：外局部极电阻值，RG,int为器件外部的电阻值
从上面公式能够看出最大驱动电流取决于门极电压程度，和门极电阻值，一旦这两个参数肯定后，所须要的最大驱动电流根基肯定。
固然，在一些设想中会选用差别的守旧关断电阻，那末就须要别离计较守旧关断须要的电流。按照上述计较的守旧关断电流值能够开端挑选芯片的驱动电流，芯片数据手册给出的峰值不能小于计较获得的电流值，并且恰当斟酌工程余量。
若是驱动芯片的输入电流不能驱动特定IGBT的话，比拟简略的体例是接纳推挽电路进一步加强驱动芯片的峰值电流输入才能。接纳三极管缩小是一种经常利用的体例，其计较步骤以下：
（1）按照挑选的驱动电压程度和门极电阻计较获得须要的最大峰值电流Ipeak
（2）挑选适合耐压的PNP/NPN三极管构成推挽电路
（3）查所挑选的三极管数据手册中的电流传输系数hFE，计较获得三极管的基极电流
（4）计较驱动芯片输入极的输入电阻
上述步骤给出了BJT作为推挽缩小电路时普通的步骤，须要侧重斟酌的是BJT的耐压和基级电阻的婚配。
因为利用BJT做推挽缩小设想设想比拟简略，是以在设想中获得普遍的利用。在大功率利用场所比拟经常利用的BJT三极管型号有MJD44/45H11(80V)等。
须要指出的是，在推挽电路设想中，与BJT比拟MOSFET有本身的上风，首要表现为功率密度更大，BJT凡是是D-PAK的封装，而MOSFET凡是是SO8封装；
别的MOSFET须要更小的节制电流，开关速率较快，比拟合用于FPGA的数字节制和多电平软关断。
可是在利用MOSFET做推挽设想时须要注重的是下桥n沟道MOSFET的门极电压与电源电压的婚配题目，为此须要在门极增添稳压二极管。在大功率场所MOSFET IRF7343(-55/+60V)是比拟经常利用的器件和耐压与机能比拟靠近的器件。
在驱动关键的设想中，除驱动的峰值电流外，电流的有用值也是须要存眷的主要参数之一。前者决议是不是能有用地驱动特定型号的IGBT,后者决议其发烧或温升是不是能知足设想请求。
下图给出的是FF1200R17KE3门极电流电压的测试波形。测试的设置装备摆设以下：
Rg,on=1.3ohm
Rg,off=1.4ohm
Vge=+/-15v
按照上述公式能够计较获得Ipeak=7.66A，测试值与计较值根基靠近。
查器件FF1200R17KE3的数据手册可知Qg=14uc，Rgint=1.6ohm。
把门极的电流波形近视为三角波，三角波的延续时候能够用上面公式简化计较
设器件的开关频次为2.5kHz，一个开关周期的时候T=400us,驱动电流的有用值能够用上面的款式计较获得
按照该电流值查推挽输入三极管的特征曲线获得三极管的消耗，用于计较三极管的温升是不是知足运转请求。
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