如何减小IGBT死区时间

一、死区时间计算值的验算

通过以上方程，现在可以根据测量值来计算所需的死区时间。使用计算出的死区时间，需要进行最坏情况下的测量来验算死区时间的计算值是否足够。

从测量中可以发现，关断延迟时间随着温度的增加而增加。基于这个原因，分别在低温和高温条件下进行测试是比较好的。

测试例子的原理图如下图所示：

图1 检验死区时间计算值的测试原理图

下管IGBT的需要开通和关断，上管的IGBT也一样。两个驱动脉冲之间的时间间隔需要根据实际情况调整到死区时间的计算值。这样就能够测量出的直流环的负电流，且如果死区时间足够，就应该观察不到直通电流。 由于没有电流同时通过两个IGBT，上面给出的测试代表了死区时间计算所需的最恶劣情况。由关断延迟时间的讨论可知，死区时间会随着集电极电流的减小而增加，因此在没有电流流通的情况下，关断延迟时间要为最大值，这导致需要最大的死区时间。如果在零集电极电流下没有直通电流，那么选择的死区时间就是充足的。

二、如何减小死区时间

为了正确计算控制死区时间，应当考虑以下驱动条件：

1.加到IGBT的门极驱动电压是多少?

2.门极驱动电阻阻值是多少?

3.驱动器的输出电平是什么类型?

基于这些条件，可以进行测试，然后通过测试结果，使用公式计算控制死区时间。

由于死区时间对逆变器的性能有着负面影响，死区时间需要减小到最小值。可以采用下列几种方法：

1.采用足够大的驱动器来给IGBT门极的提供峰值灌拉电流。

2.使用负电压来加速关断。

3.最好选择快速传递信号的驱动器，比如使用基于无磁芯变压器威廉希尔官方网站 的驱动器会好于使用传统光耦威廉希尔官方网站 的驱动器。

4.如果选用0V/15V的驱动电压，那么应该考虑使用独立的Rgon/Rgoff电阻。如下所述：Td_off和门极电阻之间有强烈的关联关系。如果Rgoff减小，那么td_off及死区时间也将减小。Infineon建议在使用0V/15V驱动电压时，Rgoff减小到Rgon的1/3。一种使用独立的Rgon和Rgoff的电路如下所示：

图2 0V/15V驱动电压时建议使用的电路

R1的值应当满足以下关系：

由等式(3)可得，Rgon要大于2Rgint，以得到正的R1。不过，在一些模块中，这个要求并不可能满足。这种情况下，R1可以完全忽略。二极管应该选用肖特基二极管。使用0V/15V驱动电压时，另一个非常重要的一点是寄生开通效应。如果使用我们推荐的电路，这个问题也可以得到解决。