U_GE增加，趨向于U_GE(th)。最惡劣的情況是使該電壓達(dá)閥值電壓，該IGBT將被開通，導(dǎo)致橋臂短路。驅(qū)動(dòng)電路輸出阻抗不夠小，沿柵極的灌入電流會(huì)在驅(qū)動(dòng)電壓上加上比較嚴(yán)重的毛刺干擾。

      針對(duì)自舉電路的不足，在實(shí)際應(yīng)用中需對(duì)輸出驅(qū)動(dòng)電流進(jìn)行改進(jìn)，其改進(jìn)方法是在柵極限流電阻上反并聯(lián)一個(gè)二極管，但此方法在大功率下效果不太明顯。對(duì)于大功率IGBT，可采用圖2-2所示的電路，在關(guān)斷期間將柵極驅(qū)動(dòng)電平箝位到零電平。在橋臂上管開通期間，驅(qū)動(dòng)信號(hào)使VT₁導(dǎo)通、VT₂截止。上管關(guān)斷期間，VT₁截止，VT₂基極呈高電平而導(dǎo)通，將上管柵極電位拉到低電平（三極管的飽和壓降）。這樣，由于電容密勒效益產(chǎn)生的電流從VT₂中流過，柵極驅(qū)動(dòng)波形上的毛刺可以大大減小。下管同理。

二、負(fù)壓驅(qū)動(dòng)電路

在大功率IGBT驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)而中，各路驅(qū)動(dòng)電源獨(dú)立，集成驅(qū)動(dòng)電流一般都有產(chǎn)生負(fù)壓的功能，在IGBT關(guān)斷期間在柵極上施加負(fù)電壓，一般為-5V。其作用也是為了增強(qiáng)IGBT關(guān)斷的可靠性，防止由于電容密勒效益而造成IGBT誤導(dǎo)通。自舉電路無這一功能，但可以通過加幾個(gè)無源器件來實(shí)現(xiàn)負(fù)壓的功能，如圖3-3所示。在上下管驅(qū)動(dòng)電路中均加上由C₅和C₆以及5V穩(wěn)壓管ZD₁和ZD₂組成的負(fù)壓電路，其工作原理為：電源電壓VCC為20V，在上電期間，電源通過R₁給C₆充電，C₆上保持5V的電源。在下橋驅(qū)動(dòng)光耦工作時(shí)， 下橋驅(qū)動(dòng)光耦引腳5輸出20V高電平，這時(shí)加在下管S2柵極上的電壓為20V-5V=15V，IGBT正常導(dǎo)通。當(dāng)下橋驅(qū)動(dòng)光耦不工作時(shí)，下橋驅(qū)動(dòng)光耦引腳5輸出0V，此時(shí)S₂柵極上的電壓為-5V,從而實(shí)現(xiàn)關(guān)斷時(shí)所需的負(fù)壓。對(duì)于上管S₁，在上橋驅(qū)動(dòng)光耦工作時(shí)，上橋驅(qū)動(dòng)光耦引腳5輸出20V電壓，加在S₁柵極上的電壓為15V。在上橋驅(qū)動(dòng)光耦不工作時(shí)，上橋驅(qū)動(dòng)光耦引腳5端輸出為0V，S₁柵極電壓為-5V。由于IGBT為電壓型驅(qū)動(dòng)器件，所以負(fù)壓電容C₅和C₆上的電壓波動(dòng)較小，維持在5V，自舉電容上的電壓也維持在20V左右，只在下管S₂導(dǎo)通的瞬間有一個(gè)短暫的充電過程。IGBT的導(dǎo)通壓降一般小于3V，負(fù)壓電容C₅的充電在S₂導(dǎo)通時(shí)完成。對(duì)于C₅、C₆的選擇，要求其容量大于IGBT柵極輸入寄生電容Ciss。自舉電容充電電路中的二極管VD₁必需是快恢復(fù)二極管，應(yīng)留有足夠的電流裕量。

三、變頻運(yùn)行時(shí)自舉電容的充放電

自舉電容(C1)的從電時(shí)序

（1）:IGBT2導(dǎo)通（圖4-4）

當(dāng)IGBT2處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，C1上的充電電壓V_C1可通過下式計(jì)算；

V_C1=VCC-V_F1-V_sat2-ID*R2（過度過程）

V_C1=VCC（穩(wěn)定狀態(tài)）

此處VCC為控制電源電壓，V_F1為二極管D1的順方向壓降，V_sat2為IGBT2的飽和壓降

然后，IGBT2被關(guān)斷，此時(shí)上下橋臂同時(shí)處于關(guān)斷狀態(tài)，電機(jī)電流通過FWD1進(jìn)入續(xù)流模式。當(dāng)VS處電位上升至接近P處電位時(shí)C1停止充電。

當(dāng)IGBT1處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，由于驅(qū)動(dòng)電路要消耗電流，所以C1上的電壓將從V_C1開始逐漸下降。（如圖5-5）

（2）：IGBT2關(guān)斷FWD2導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)

當(dāng)IGBT2關(guān)斷FWD2導(dǎo)通時(shí)，C1上的充電電壓V_C1可通過下式來計(jì)算：

V_C1=VCC-V_F1+V_EC2

此處V_EC2為FWD2的順方向下壓降,IGBT2和IGBT1都關(guān)斷時(shí)，通過FWD2保持續(xù)流模式。因此，當(dāng)VS處的電位下降到V_EC2時(shí)，C1開始充電以恢復(fù)其下降的電位。當(dāng)VS處電位上升至接近P電位水平時(shí)，C1停止充電。其后，IGBT1再次導(dǎo)通時(shí)，由于驅(qū)動(dòng)電路要消耗電流，C1上的電壓將從V_C1(2)電位開始逐漸下降。

四、自舉電容及柵極限流電阻的選取

      自舉電容由一個(gè)大電容和一個(gè)小電容并聯(lián)組成，在頻率為20KHz左右的工作狀態(tài)下選用1uF的電容和0.1uF的電容并聯(lián)使用。并聯(lián)高頻小電容用來吸收高頻毛刺干擾電壓。主電路上管的驅(qū)動(dòng)電壓波形峰頂不應(yīng)出現(xiàn)下降的現(xiàn)象。驅(qū)動(dòng)大容量的IGBT器件時(shí)，在工作頻率較低的情況下要注意自舉電容電壓穩(wěn)定性問題，故應(yīng)選用較大容量的電容。

      選擇適當(dāng)?shù)臇艠O限流電阻對(duì)IGBT驅(qū)動(dòng)來說相當(dāng)重要，因?yàn)?span style="font-family: DejaVu Serif, serif;">IGBT的開通和關(guān)斷是通過柵極電路的充放電來實(shí)現(xiàn)的，所以柵極電阻將對(duì)IGBT的動(dòng)態(tài)特性產(chǎn)生極大的影響。數(shù)值較小的柵極電阻使柵極電容的充放電較快，從而減小開關(guān)時(shí)間和開關(guān)損耗。同時(shí)較小的柵極電阻增強(qiáng)了IGBT器件的耐固性，避免du/dt帶來的誤導(dǎo)通，但與此同時(shí)它只能承受較小的柵極噪聲，并導(dǎo)致柵極-發(fā)射極之間的電容同驅(qū)動(dòng)電路引線的寄生電感產(chǎn)生振蕩問題。另外，較小的柵極電阻還使得IGBT開通時(shí)di/dt變大，會(huì)導(dǎo)致較高的du/dt，增加了反向恢復(fù)二級(jí)管的浪涌電壓。在低頻應(yīng)用情況下，開關(guān)損耗不成為一個(gè)重要的考慮因素，柵極電阻增大可以提供較慢的開通速度，這時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮柵極的瞬態(tài)電壓和驅(qū)動(dòng)電流。對(duì)于不同容量的IGBT，其柵極限流電阻有不同的取值。一般是功率越大的IGBT的柵極電阻越小，同時(shí)對(duì)柵極驅(qū)動(dòng)電路的布線也有嚴(yán)格要求，引線電感應(yīng)盡可能小。在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)具體的情況作調(diào)整，選取最合適的值。

      采用自舉驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)IGBT驅(qū)動(dòng)電路時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體的應(yīng)用情況采用不同的抗干擾措施。