[参考译文] 使用单极栅极电压驱动 IGBT

您好 Archit、

我是一名支持单通道隔离式栅极驱动器的应用工程师、我可以为您提供帮助！  

是的、您可以使用单极电源驱动单个 IGBT、但我建议使用具有钳位引脚的栅极驱动器来防止意外关断。  

我们有三个不同的系列可以使用单极电源运行、并且具有钳位引脚功能：UCC53x0M (8引脚)、 ISO545x (16引脚)和 ISO585x (16引脚)。  

请看一下这些问题、如果我通过按下绿色的 Resolved 按钮回答了您的问题、请告诉我。  

此致、
Mateo

您好 Archit、

这里是我为 IGBT 等电荷控制器件确定正确栅极驱动器的方法。
答：选择栅极驱动器时、必须寻找施加的驱动器电压 Vdrv 和 IGBT 所需的拉电流/灌电流。
b.当 VCC = 520V、IC = 30A、VGE = 15V 时、IKW30N65EL5的典型栅极电荷为168nC。 使用 Qg vs VGE 图找到所用 VGE 的正确 Qg。
c.在上述条件下确定栅极的等效电容：C = q/V = 168nC/15V = 11.2nF
d.使用 IGBT 数据表中的电容器电流公式和上升/下降时间：IC = 11.2nF (15V/dt)
i.IGBT 上升时间：11ns => IsSource = 15A
二IGBT 下降时间：51ns =>灌电流= 3.2A

如果特定的栅极驱动器无法拉/灌入足够的电流、您可以设计更长的上升/下降时间。

2.有源米勒钳位受栅极驱动器内的钳位导通电阻的限制。 总下拉能力是下拉 FET 和钳位 FET 的并联组合、对于 UCC5350M 器件为0.13欧姆。 如果您需要更强的灌电流能力、UCC5350M 在下拉和钳位引脚上具有5A 最小灌电流能力。

查看此 TI 参考设计、该设计在逆变器级内使用六组 IGBT 模块和 UCC53x0系列、旨在驱动功率高达11kW 的感应电机。 www.ti.com/.../TIDA-00914

如果您有任何其他问题、请告诉我、
此致、
Mateo

您好 Archit、

是的、米勒钳位用于不必要的导通。 我在第一次答复中有一个拼写错误。 这是由于米勒电流在高 dV/dt 期间对栅极充电。

dV 应为15V、因为这将驱动 IGBT 的输入。

上升/下降时间是对 IGBT 栅极进行充电/放电所需的时间。 数据表中的典型值为11ns/51ns、导通/关断路径的栅极电阻条件为10欧姆。 将栅极电阻降至10欧姆以下也会缩短下降时间。

我同意增加足够的死区将不会有任何帮助。 根据 IGBT 上升/下降时间计算所需的拉电流/灌电流后、您可以选择能够提供这些电流的栅极驱动器。 通过增大栅极电阻来降低栅极驱动信号、允许设计人员选择拉电流/灌电流能力较低的栅极驱动器。

此致、
Mateo

您好 Archit、  

是的、我之前已经看到过这种情况。 我通常会在高侧看到 ISO5x 器件、在低侧看到 UCC53x0器件。

原因是、对于许多应用而言、高侧 IGBT 的 dV/dt 高于低侧。 一些客户希望获得额外的保护并使用 ISO5x 器件。  

此致、
Mateo