高壓柵驅(qū)動電路中抑制噪聲技術(shù)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、IGBT由于其優(yōu)秀的特性而被廣泛應(yīng)用于智能功率模塊中，為了提升系統(tǒng)的性能及減小IGBT的導(dǎo)通損耗，智能功率模塊的工作頻率將會不斷提升，高dv/dt變化速度將使得智能功率模塊的可靠性遭受到越來越大的挑戰(zhàn)。目前，主流的電路結(jié)構(gòu)均未能實(shí)現(xiàn)功耗、面積、設(shè)計(jì)難度、可靠性、速度之間的理想均衡，只有進(jìn)一步改進(jìn)電路結(jié)構(gòu)才能突破當(dāng)下的瓶頸，兼顧好性能及可靠性的共同提升。
　　本文研究了該智能功率模塊中的高壓電平位移電路及三相逆變電路中的噪聲抑制問題

2、，通過對電路的基本原理及導(dǎo)致噪聲產(chǎn)生的寄生參數(shù)的分析，選取了與主流解決方案不同的角度，通過改善除dv/dt速率影響以外的因素，對現(xiàn)有的主流電路結(jié)構(gòu)提出了一些改進(jìn)建議，實(shí)現(xiàn)了對電路可靠性的提升。本文中對電路改進(jìn)前后特性的比較及噪聲的主要影響因素的分析，都是從各自電路的基本模型出發(fā)，根據(jù)基本電路公式定律，建立起比較分析各問題的模型，模型中將各主要寄生參數(shù)作為變量，通過分析各個變量的影響，找到最有利于提升性能及可靠性的因素，最后在電路結(jié)構(gòu)上通

3、過對該變量的瞬態(tài)改變來免疫dv/dt噪聲，并在dv/dt噪聲處于安全范圍之時(shí)恢復(fù)到原設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)，以保證電路的正常工作不受干擾。對高壓電平位移電路的改善，比較了主流的電平位移電路、高壓電容負(fù)載電平位移電路、改進(jìn)后的電阻負(fù)載電平位移電路各自的優(yōu)劣性。仿真數(shù)據(jù)表明本文提供的改進(jìn)后的高壓電平位移電路相比目前主流的高壓電平位移電路能夠?qū)v/dt造成的噪聲降低至后者的10％，使得電平位移電路能夠在更快的dv/dt變化速率下安全平穩(wěn)的工作。三相逆變

4、電路的改善是基于對IGBT基本特性的研究，結(jié)合IGBT的寄生參數(shù)建立起了三相逆變電路的彌勒誤導(dǎo)通模型，通過模型及實(shí)驗(yàn)論述了電感寄生參數(shù)Ls，柵極電阻RG，寄生電容CGC與柵極浪涌電壓之間的影響關(guān)系，通過擎住效應(yīng)的分析闡述了彌勒誤導(dǎo)通的危害，并通過動態(tài)安全工作區(qū)限定了安全的dv/dt變化速率范圍。最后，采取了與限制dv/dt速率的主流方案不同的方案，通過根據(jù)dv/dt變化速率動態(tài)改變柵極電阻 RG的阻值來提升三相逆變電路可適應(yīng)的安全dv/