3. 米勒区结束,驱动同时对Cgc和Cge充电,Vce进一步减小进入饱和区
图1:典型的电压型驱动开通过程
在第二阶段,门极的米勒平台电压大小和负载电流是相关的,这是由器件的转移特性决定的。电流越大米勒电压也高,充电电流就小,dVce/dt自然慢了,和大电流本身一起导致了开通损耗增加。反过来,小电流时米勒电压低,充电电流大,dVce/dt快,容易产生EMI问题。从电机驱动系统的角度来看,选择合适的电阻来限制过快的dv/dt是最简单有效的方法,即使会增加重载时的损耗。
而电流源型驱动能做的正是在第二阶段,基于门极电流恒流不受负载电流控制,来实现相对稳定的dVce/dt。而且因为此恒流值可在开关中调整,这让进一步优化开通损耗成为可能。电流源型驱动芯片的驱动门极电压电流如图2所示,绿色是门极电压,蓝色是门极电流。135ns是固定的预充电阶段,充值电流要根据后级不同的功率器件进行计算设置,准则是尽可能减小开通延时,但此阶段IGBT不能开始开通。在不到25ns的系统延时后,门极进入恒流输出模式,直到完成米勒阶段,恒流的大小一般根据需要的dv/dt进行设置,有11个百分比档位选择。如图3和表1所示。