眾所周知,IGBT開關損耗的原因是開關暫態過程中存在電壓和電流的重疊部分。因為兩者都是正的,所以會釋放功率,對外工作產生熱量。那么為什么IGBT開關過程中會有這樣的特點呢?也就是說,為什么暫態電流先上升電壓再下降,而暫態電壓先上升再下降?
開放臨時分析
為了便于分析,我們以雙脈沖測試電路為例進行分析。在這里,我們還需要強調的是,由于大多數工業應用負荷是感性的,所以在分析雙脈沖測試時,我們只需要接收一個電感。對于開啟臨時狀態分析,我們主要關注雙脈沖第二脈沖開啟臨時狀態的過程。至于原因,相信大家都應該清楚。[敏感詞]個脈沖電流從0開始上升,不會造成開啟損失,而是IGBT第二個在開關狀態下工作的。3、4、5、n個脈沖的開啟暫態本質上是一樣的,但是電流的大小逐漸增加。不同電流下的開啟暫態行為可以通過改變[敏感詞]個脈沖的寬度來模擬,所以所有電流下的開啟暫態分析都可以通過雙脈沖來完成。IGBT超聲焊接機
假設S1在t0時刻之前已經經歷過一次開關狀態,并且處于關閉穩定狀態,此時負載電感正在通過續流二極管D2續流。在t0時刻,S1接受了開啟命令。開啟延遲時間后,在t1時刻,S1的柵極達到開啟閾值,并正式開始與鄰家弟弟D2的電壓和電流控制權競爭。雖然二極管弟弟D2依靠負載電感大哥來控制電流控制權,但在鄰居S1和電源大哥Vdc的雙重壓迫下,他不得不首先移交電流控制權,所以在t1時刻,S1的電流迅速上升。
那么為什么S1和D2的電壓在電流交接過程中沒有變化呢?原來D2弟弟還有一個技能。只要有電流通過,我就會保持正向導通狀態。由于我處于正向導通狀態,S1的集電極電壓仍然是Vdc。S1知道二極管有這個特點,過早競爭是沒有意義的。他認為只要D2的電流控制權來了,自然就不會被D2控制。因此,隨著電流交接在t2時刻完成,S1的電壓開始下降,D2也開始承受反向電壓。