英飞凌Infineon单管IGBT功率模块BSM25GAL120DN2

　　驱动功率的计算

　　接下来让我们看看应该如何来计算驱动功率。

　　在输入结电容中存储的能量可以通过如下公式计算：

　　W=1/2*Cin*ΔU?

　　其中，ΔU是门极上上升的整个电压，比如在±15V的驱动电压下，ΔU就是30V。

　　在每个周期，门极被充电两次，一个IGBT所需的驱动功率我们可以按下式计算：

　　P=f*Cin*ΔU?

　　如果门极电荷先前通过测量得到了，那么

　　P=f*Qg*ΔU

　　这个功率是每个IGBT驱动时所必须的，但门极的充放电时基本没有能量损失的，这个功率实际上损失在驱动电阻和外部电路中。当然，设计时还需要考虑其他方面的损耗，比如供电电源的损耗。

　　3.驱动电流的计算

　　驱动器的输出电流必须大于等于实际所需要的门极驱动电流，计算公式如下：

　　Ig,max=ΔU/Rg,min

　　ΔU是整个门极上升电压，而Rg,min是电路中选取的最小驱动电阻。

　　下面我们举个例子简单计算一下：

　　比如现有一个200A的IGBT模块，工作频率8KHZ，门极电荷测量波形如下：

　　Qg和ΔU可以通过示波器测得：Qg=2150nC，ΔU=30V

　　那么门极电容Cin=Qg/ΔU=71.6nF。

　　所需的驱动功率：

　　P=f*Qg*ΔU=8*2150*30=0.516W

　　如果Rg=4.7Ω，那么驱动电流为：

　　Ig=ΔU/Rg=30/4.7=6.4A

　　所需驱动功率的大小，再结合其他设计因素，我们就可以参考设计出所需的驱动板。

　　 IGBT是MOSFET与双极晶体管的复合器件。它既有MOSFET易驱动的特点，又具有功率晶体管电压、电流容量大等优点。其频率特性介于MOSFET与功率晶体管之间，可正常工作于几十kHz频率范围内，故在较高频率的大、中功率应用中占据了主导地位。

　　IGBT作为一种大功率的复合器件，存在着过流时可能发生锁定现象而造成损坏的问题。在过流时如采用一般的速度封锁栅极电压，过高的电流变化率会引起过电压，为此需要采用软关断技术，因而掌握好IGBT的驱动和保护特性是十分必要的。

　　IGBT是电压控制型器件，在它的栅极-发射极间施加十几V的直流电压，只有μA级的漏电流流过，基本上不消耗功率。但IGBT的栅极-发射极间存在着较大的寄生电容(几千至上万pF)，在驱动脉冲电压的上升及下降沿需要提供数A的充放电电流，才能满足开通和关断的动态要求，这使得它的驱动电路也必须输出一定的峰值电流。

　　IGBT作为一种大功率的复合器件，存在着过流时可能发生锁定现象而造成损坏的问题。在过流时如采用一般的速度封锁栅极电压，过高的电流变化率会引起过电压，为此需要采用软关断技术，因而掌握好IGBT的驱动和保护特性是十分必要的。