IGBT驱动器提供可靠保护

图3 IntelliOff，积极主动的过压保护

    只要关断信号到来，驱动器产生负的栅极电荷。栅极集电极和发射极电容的放电过程开始，栅极电流达到其负峰值（period 0）。由于米勒效应，其描述了电容容抗在关断时的反馈过程，栅极发射极电压在特定的时间（period 1）内保持较高的电平。得益于小阻值的关断电阻，IntelliOff缩短了放电时间，并允许该过程加速。在period 2，大阻值电阻减慢关断过程，这样做避免了电路引起的电压尖峰（period 2）。如果没有IntelliOff，在有源箝位的情况下，这一阶段可能会出现过压，产生额外的损耗。如果不采取合适的保护措施，最终可能会导致模块的损坏。一旦危险的电压尖峰时间过去了，驱动器通过IntelliOff功能实现关断电阻的并联，确保IGBT被安全有效地关断。得益于大小关断电阻间的可调时间常数，简单的调整是可能的。
    特别是新一代IGBT，具有非常快和硬的开关特性。IntelliOff功能可确保无危险电压尖峰风险的快速关断，并由此帮助确保新IGBT模块的最佳性能。相比之下，替代的防护概念以限制IGBT模块性能换取保护，这样做会产生的额外损耗。
结论
    栅极驱动器的理想保护取决于特定的应用。然而，一般来说，在系统标注尺寸阶段调查和分析错误机制是明智的。采用栅极驱动器去永久性地补偿非允许条件不是一个有效的解决方案，再者也会降低可靠性。一个更加有效的过电压保护方法是使用IntelliOff功能，可在第一时间防止出现电压尖峰。VCE监测是一种可靠的短路检测方法，相比di/dt检测具有许多优势，因其可适应和适用于任何的标准模块。
当今市场上有许多不同的驱动器保护解决方案，从标准的保护功能到高度复杂的驱动器解决方案。然而，采用简单的驱动器解决方案，用户必须自己集成保护功能，并为整个系统提供驱动器保护。这会是相当昂贵的并且驱动器保护往往被低估。相比之下，高度复杂的驱动器解决方案往往存在不利之处，系统的实现相当复杂且使用寿命常常是受限的。一个最佳的驱动解决方案必须满足系统的可靠性要求，但也应把大规模生产应用的价格作为重要因素来考虑。