驱动电路中栅极电阻的计算

📅 2026/7/13 1:47:21
驱动电路中栅极电阻的计算
1、Rgon的计算合适的栅极电阻可以得到合适的开通时间或者用来控制dv/dt两种计算方法分别介绍如下。方法一 根据设定的开通时间计算RgonIGBT开通过程中在米勒平台结束时CGE和CGC被完全地充电栅极平均电流可计算如下这里的tsw不是开关频率的倒数而是IGBT开通的时间它从VGE上升开始持续到米勒平台结束。图1. IGBT 开通过程[1]RTOT可以通过以下公式计算其中Vcc是开通栅极电压Vge*是栅极米勒平台电压RTOT是IGBT内部外部的Rg以及栅极驱动芯片的通态电阻之和。示例11EDN751x/1EDN851x 驱动IGD08N120S7, 目标tsw为 100nsQge Qgc 36 nC 和 Vge* 9.9V 可以在IGBT规格书中的gate charge diagram 读取。图2. IGD08N120S7 栅极电荷[2]QgeQgc 36 nC(Vcc 960V) 可以得到 Iavg 36nC / 100ns 0.36ARTOT (15V-9.9V) / 0.36A 14.17Ω, 如果我们用1EDN751x/1EDN851x作为驱动芯片Rdrp即为表1中的Ron_SRC表 1. 1EDN751x/1EDN851x static output characteristic[3]Rdrp 0.85Ω, Rgon RTOT – Rdrp 14.17Ω – 0.85Ω 13.32Ω。 最接近的较大阻值为15Ω, tsw 112 ns方法二 根据设定的dv/dt计算RgonVCE在米勒平台时间段迅速下降此时VGE保持恒定IC为最大的负载电流。此时栅极电流都用来使米勒电容上的电压从VCE降到近似为0V这导致了VCE下降速率为开通电压的斜率可以通过栅极电阻控制示例21EDN751x/1EDN851x 驱动IGD08N120S7, 目标dv/dt 5V/nsCres 17pF, Vplateau 9.9V, RTOT (15V – 9.9V) / 17pF / 5V/ns 60Ω, Rgon RTOT – Rdrp 60Ω – 0.85Ω 59.15Ω。最接近的较大阻值为62Ω, dv/dt 4.77V/ns.2、选择Rgoff以避免寄生导通在半桥结构中一个IGBT的开通会在同桥臂另一个IGBT上产生dv/dt从而引起栅极电流。如图3所示这个电流从集电极开始经过米勒电容和栅极电阻最终流向发射极。图3. 流经米勒电容的电流[4]这个电流通过以下公式计算当电流经过Rg时栅极电压被拉升当达到Vth时会发生寄生导通。选取合适的Rgoff会有效避免寄生导通计算公式为来自面包板社区。如若喜欢这篇文章不妨留下您宝贵的点赞这将是对我莫大的鼓励。