IGBT讀寫速度如何提升？

　　IGBT關(guān)斷損耗大、拖尾嚴(yán)重制約了其在高頻運(yùn)用的發(fā)展，而造成IGBT延遲開和關(guān)的原因主要有兩方面。本文將分別針對(duì)這兩方面，提出相應(yīng)的解決方法，解決器件拖尾問題，提升IGBT開關(guān)速度。

　　IGBT關(guān)斷損耗大、拖尾是嚴(yán)重制約高頻運(yùn)用的攔路虎。這問題由兩方面構(gòu)成：

　　1）IGBT的主導(dǎo)器件—GTR的基區(qū)儲(chǔ)存電荷問題。

　　2）柵寄生電阻和柵驅(qū)動(dòng)電荷，構(gòu)成了RC延遲網(wǎng)絡(luò)，造成IGBT延遲開和關(guān)。

　　這里，首先討論原因一的解決方法。解決電路見圖（1）。

　　圖1：提升IGBT開關(guān)速度技巧（一）

　　IGBT的GTR是利用基區(qū)N型半導(dǎo)體，在開通時(shí)，通過施加基極電流，使之轉(zhuǎn)成P型，將原來的PNP型阻擋區(qū)變?yōu)镻-P-P通路。為保證可靠導(dǎo)通，GTR是過度開通的完全飽和模式。

　　所謂基區(qū)儲(chǔ)存效應(yīng)造成的拖尾，是由于GTR過度飽和，基區(qū)N過度轉(zhuǎn)換成P型。在關(guān)斷時(shí)，由于P型半導(dǎo)體需要復(fù)合成本征甚至N型，這一過程造成了器件的拖尾。

　　圖2：提升IGBT開關(guān)速度技巧（二）

　　該電路采用準(zhǔn)飽和驅(qū)動(dòng)方式，讓IGBT工作在準(zhǔn)飽和模式下。IGBT預(yù)進(jìn)入飽和，驅(qū)動(dòng)電壓就會(huì)被DC拉低，使之退出飽和狀態(tài)，反之IGBT驅(qū)動(dòng)電壓上升，VCE下降，接近飽和。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)IGBT，這電路可以保證，IGBT的導(dǎo)通壓降基本維持在3.5V水平，即IGBT工作在準(zhǔn)線性區(qū)。這樣IGBT的GTR的基極就不會(huì)被過驅(qū)動(dòng)，在關(guān)斷時(shí)，幾乎沒有復(fù)合過程。這樣器件的拖尾問題就幾乎解決了！現(xiàn)在，唯一存在的問題是IGBT的通態(tài)壓降略高。

　　這種方式已經(jīng)在邏輯IC里盛行。現(xiàn)在的超高速邏輯電路都采用這種結(jié)構(gòu)，包括電腦中的CPU！我們已享用此原理，卻并不知道。

　　IGBT模塊的安裝：

　　IGBT模塊安裝首先要安裝模塊散熱器，然后再將模塊安裝到散熱器上。

　　一.IGBT的散熱器安裝技巧和步驟

　　1.1只IGBT安裝在1個(gè)散熱器上，IGBT安裝在散熱器中心，則熱阻會(huì)最小。

　　2.1個(gè)散熱器如安裝多只IGBT，則要在充分考慮損耗外還需要根據(jù)不同IGBT來分配面積。

　　3.IGBT安裝散熱器的螺釘位置表面粗糙度在10μm以內(nèi)，平面度控制在100μm以內(nèi)。

　　4.IGBT與散熱器間涂敷散熱絕緣混合劑，涂敷計(jì)較主要是要保證在IGBT與散熱器用螺釘緊固后，混合劑要保持均勻使IGBT與散熱器接觸均勻。其中，2點(diǎn)與4點(diǎn)安裝方式如下圖所示。

　　圖 2點(diǎn)與4點(diǎn)安裝方式

　　5.一般IGBT的安裝方式與其散熱器擠壓方向平行。

　　6.采用帶紋路的散熱器，則應(yīng)使IGBT較寬的方向順著散熱器紋路。

　　二.IGBT模塊的螺釘安裝技巧與技法

　　IGBT模塊的螺釘安裝技巧與技法主要是把握螺釘?shù)念A(yù)擰順序和緊擰順序，有的預(yù)擰順序與緊擰順序一致，有的相反，具體如圖所示。

　　IGBT驅(qū)動(dòng)板的調(diào)試與安裝：

　　定義IGBT驅(qū)動(dòng)板一般是指由IGBT驅(qū)動(dòng)芯片、驅(qū)動(dòng)輔助電源、驅(qū)動(dòng)外圍電路及接插件組成的板卡級(jí)電路產(chǎn)品，其價(jià)格相對(duì)于IGBT驅(qū)動(dòng)芯片較高，但使用簡(jiǎn)單，便于快速成功搭建整套電氣系統(tǒng)，為工程師所喜愛。

　　典型IGBT驅(qū)動(dòng)板外觀圖

　　典型IGBT驅(qū)動(dòng)板電路原理圖下圖為DA962Dx系列原理圖，參考下圖可設(shè)計(jì)出最大可驅(qū)動(dòng)300A/1700V的IGBT驅(qū)動(dòng)板，市售全功能版本的IGBT驅(qū)動(dòng)板是在此基礎(chǔ)上增加了更多保護(hù)、指示等附加功能。

　　下圖為DA102Dx系列原理圖，參考下圖可設(shè)計(jì)出最大可驅(qū)動(dòng)2400A/1700V的IGBT驅(qū)動(dòng)板，市售全功能版本的IGBT驅(qū)動(dòng)板是在此基礎(chǔ)上增加了更多保護(hù)、指示等附加功能。

　　常見IGBT驅(qū)動(dòng)板介紹IGBT系列高頻驅(qū)動(dòng)板，主要采用SG3525A作為PWM脈沖形成，輸出脈沖頻率范圍20KHZ—60KHZ，脈沖間隔互為180度，死區(qū)時(shí)間可以自行調(diào)整。可適用于IGBT全橋逆變串聯(lián)諧振感應(yīng)加熱裝置調(diào)頻調(diào)功。功率范圍：10KW—120KW，該控制板接線少，控制集中，沒有調(diào)試，工作電源電壓為三路交流雙18V/1A及四個(gè)22V/0.5A的電源。具有過流，過壓，卻水，多種狀態(tài)指示，并提供開關(guān)型霍爾保護(hù)接口和線性霍爾保護(hù)接口，有全橋逆變IGBT驅(qū)動(dòng)電路，此板可直接組裝IGBT高頻感應(yīng)加熱裝置。