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上海萱鴻電子科技有限公司
代理功率半導體產品及配套器件，IGBT可控硅，晶閘管，熔斷器等以及配套驅動網上供應商。公司憑借多年的從業經驗、不懈的開拓精神及良好的商業信譽，在電力電子行業樹立了良好的企業形象，同時與多家電力電子企業和上市公司長期保持著穩定互信的合作關系，也是眾多電子廠商（富士、三菱、INFINEON英飛凌、SEMIKRON西門康，IXYS艾賽斯，尼爾，ABB，西瑪，三社、宏微、SIEMENS西門子，BUSSMANN巴斯曼，美爾森等）的誠信代理商。通過多年的實戰經驗，公司積累了堅實的功率半導體應用知識，為電力拖動、風力發電、電焊機、電力機車等行業提供完善的解決方案，為客戶提供技術支持！大量現貨歡迎來電咨詢。詢價必回，量大價優?。?img class="wscnph" src="http://img.jdzj.com/UserDocument/mallpic/xhdzkj1/Picture/220328091858139.jpg" />
對于IGBT的門極所需的驅動功率的大小計算，我們經常在拿到IGBT規格書的時候會根據其中的Qg或者輸入電容
Ciss(Ciss=Cge+Cgc)做一個大致的計算,P=Qg*ΔVge*f或者P=Ciss*5*ΔVge?*f，今天我們就來聊聊IGBT驅動器驅動功率的計算。
關于IGBT的使用，我們在評估完IGBT本身特性參數的時候，可以重要的就是驅動器的選擇和設計了，此時我們經常會遇到，如Datasheet描述的參數不是太充分，驅動電阻應該如何選擇(這個一般IGBT廠家都會有一個推薦值，在其附近選取，再根據實際情況進行調整)等等一些不確定因素或者問題，在這之前，我覺得對于一個驅動器的設計，重要的因素還是其驅動功率，這一點達不到，其他因素都沒有意義了。
1.
確定門極電荷Qg和門極電容
對于設計一個驅動器來說，重要的參數莫過于門極電荷Qg的大小，同時確定實際的門極輸入電容Cies的大小，因為Datasheet中給到的輸入電容大小一般是個參考值，確定實際門極輸入電容是一重要意義的。
我們可以通過測量門極的充電過程來確定實際輸入結電容Cin的大小。首先，在負載端沒有輸出電壓的情況下，我們可以進行下面這樣的計算：
門極電荷Qg=∫idt=C*ΔV
確定了門極電荷Qg之后，我們可以通過門極充電過程中的門極電壓上升過程，示波器可以測量出ΔV，那么利用公式可以計算出實際的門極輸入電容
Cin=Qg/ΔV
這里的測得的實際輸入結電容Cin在我們的設計中是具有很大意義的。
2.
關于Ciss
在IGBT的Datasheet中，我們經常會看到一個參數Ciss，在實際電路應用中，這個參數其實并不算一個很有用的參數，是因為它是通過電橋測得的，由于測量電壓太小而不能達到門極的門檻電壓，實際開關過程中的miller效應并沒有能包涵在內。在測量電路中，一個25V的電壓加在集電極上，在這種測量方法下測得的結電容要比Vce=0的時候要小一些，因此，規格書中的Ciss這個參數一般用于IGBT相互做對比時使用。
一般我們使用下面的經驗公式根據規格書的Ciss來計算輸入電容Cin的大小
Cin=5Ciss
3.
驅動功率的計算
接下來讓我們看看應該如何來計算驅動功率。
在輸入結電容中存儲的能量可以通過如下公式計算：
W=1/2*Cin*ΔU?
其中，ΔU是門極上上升的整個電壓，比如在±15V的驅動電壓下，ΔU就是30V。
在每個周期，門極被充電兩次，一個IGBT所需的驅動功率我們可以按下式計算：
P=f*Cin*ΔU?
如果門極電荷先前通過測量得到了，那么
P=f*Qg*ΔU
這個功率是每個IGBT驅動時所必須的，但門極的充放電時基本沒有能量損失的，這個功率實際上損失在驅動電阻和外部電路中。當然，設計時還需要考慮其他方面的損耗，比如供電電源的損耗。
4.
驅動電流的計算
驅動器的輸出電流必須大于等于實際所需要的門極驅動電流，計算公式如下：
Ig,max=ΔU/Rg,min
ΔU是整個門極上升電壓，而Rg,min是電路中選取的驅動電阻。
