隔离驱动IGBT功率器件设计

1、如何避免米勒效应?

IGBT操作时所面临的问题之一是米勒效应的寄生电容。这种效果是明显的在0到15V类型的门极驱动器(单电源驱动器)。门集-电极之间的耦合，在于IGBT关断期间,高dV/dt瞬态可诱导寄生IGBT道通(门集电压尖峰)，这是潜在的危险。

当上半桥的IGBT打开操作，dVCE/dt电压变化发生跨越下半桥的IGBT。电流会流过米勒的寄生电容，门极电阻和内部门极驱动电阻。这将倒至门极电阻电压的产生。如果这个电压超过IGBT门极阈值的电压，可能会导致寄生IGBT道通。

有两种传统解决方案。首先是添加门极和发射极之间的电容。第二个解决方法是使用负门极驱动。第一个解决方案会造成效率损失。第二个解决方案所需的额外费用为负电源电压。

解决方案是通过缩短门极-发射极的路径,通过使用一个额外的晶体管在于门极-发射极之间。达到一定的阈值后，晶体管将短路门极-发射极地区。这种技术被称为有源米勒钳位,提供在我们的ACPL-3xxJ产品。你可以参考Avago应用笔记AN5314

2、故障保护功能有哪些?都是集成在隔离驱动器里吗?

3种故障保护功能都集成到Avago的高集成栅极驱动器ACPL-33xJ里-UVLO(以避免VCC2电平不足够时开启IGBT)，DESAT(以保护IGBT过电流或短路)，和米勒钳位(以防止寄生米勒电容造成的IGBT误触发)

3、在哪些应用场合需要考虑米勒效应的影响?

IGBT操作时所面临的问题之一是米勒效应的寄生电容。这种效果是明显的在0到15V类型的门极驱动器(单电源驱动器)。门集-电极之间的耦合，在于IGBT关断期间,高dV/dt瞬态可诱导寄生IGBT道通(门集电压尖峰)，这是潜在的危险。

当上半桥的IGBT打开操作，dVCE/dt电压变化发生跨越下半桥的IGBT。电流会流过米勒的寄生电容，门极电阻和内部门极驱动电阻。这将倒至门极电阻电压的产生。如果这个电压超过IGBT门极阈值的电压，可能会导致寄生IGBT道通。

有两种传统解决方案。首先是添加门极和发射极之间的电容。第二个解决方法是使用负门极驱动。第一个解决方案会造成效率损失。第二个解决方案所需的额外费用为负电源电压。

解决方案是通过缩短门极-发射极的路径,通过使用一个额外的晶体管在于门极-发射极之间。达到一定的阈值后，晶体管将短路门极-发射极地区。这种技术被称为有源米勒钳位,提供在我门的ACPL-3xxJ产品。

4、对于工作于600V直流母线的30～75A、1200VIGBT而言，ACPL-33x、ACPL-H342这5颗带miller钳位保护的栅极驱动光耦能否仅以单电源供电就能实现高可靠性驱动，相比于传统的正负供电，可靠性是更高，还是有所不足?

AvagoACPL-332J,ACPL-333J以及ACPL-H342的门极驱动光耦可以输出电流2.5A。这些产品适合驱动1200V，100A类型的IGBT。