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大多數過電壓保護電路的設計都比較完善,但是對于由高du/dt所致的過電壓故障,在設計中基本上都是采用無感電容或者RCD結構的吸收電路。由于吸收電路設計的吸收容量不夠,會造成IGBT管損壞,對此可采用電壓鉗位,往往在集電極和柵極兩端并接齊納二極管(推薦使用美國Diodes公司的1.5KE××A產品系列),采用柵極電壓動態控制方式。當集電極電壓瞬間超過齊納二極管的鉗位電壓時,超出的電壓將疊加在柵極上(米勒效應起作用),避免了IGBT管因受集電極一發射極過電壓而損壞。
采用柵極電壓動態控制可以解決由于過高的du/dt帶來的集電極一發射極瞬間過電壓問題,但是它的弊端是:當IGBT管處于感性負載運行狀態時,關斷的IGBT管由于其反并聯二極管(續流二極管)的恢復,其集電極和發射極兩端的電壓急劇上升,承受很高的瞬間du/dt。在多數情況下該du/dt值要比IGBT管正常關斷時的集電極一發射極電壓上升率高。
由于米勒電容(Cres)的存在,該du/dt值將在集電極和柵極之間產生一個瞬間電流流向柵極驅動電路。該電流與柵極電路的阻抗相互作用,直接導致柵極一發射極電壓UGE升高,甚至超過IGBT管的開通門限電壓UGEth,出現的惡劣情況就是使IGBT管被誤觸發導通。
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