从上面的测试结果可知,随着集电极电流的变化,开通延迟时间几乎为固定值。使用-15V/+15V的门极驱动电压,开通延迟时间比使用0V/+15V的驱动电压来得长。进一步计算控制死区时间时,由于这个影响很小甚至它还可以提供一定裕量,因此集电极电流对延迟时间的影响可以忽略不计。
2.4.2 关断延迟时间
在死区时间的计算当中,最重要的因素是最大关断延迟时间。因为这个数值几乎决定最终计算出来的死区时间的长度。所有我们将对这一延迟时间进行详细分析。
为了获得最大的关断延迟时间,要进行以下分析:
1. 由本身引起的开通延迟时间是多长、会引起什么?
为了回答这个问题,在实验室使用一块测试IGBT特性用的电路驱动板进行了以下测试。将这个电路驱动板看做一个理想的驱动器,这意味着这个驱动器并不产生延迟(这对于一个带载能力足够大的驱动板,是完全可能的),因此所有的延迟时间可以看做是由IGBT本身引起的。以下电路图显示了测试结构:
图7 使用理想驱动器的测试电路图
2. 如果IGBT的阈值电压为数据手册中的最小值,那么最大关断延迟时间指的是什么?(这个值反映了模块间Vth允许的误差)
为了解答这个问题,接入一个额外的二极管来减小Vth的值。二极管的电压降约为0.7~0.8V,这与FP40R12KT3模块的Vth变化十分相似。下列电路图显示了测试原理:
图8 模拟最坏情况下变化的Vth电路图
3. 驱动器输出电平对开关时间有何影响?
为了回答这个具体的问题,我们将市面上的驱动器分成两种,一种是为MOSFET输出电平,另一种为双极晶体管输出电平。我们对每一种分别进行了测量。
为了模拟MOSFET输出电平的驱动器,接入另一个额外的电阻,并将其当成MOSFET的导通电阻Rd(on)。保留模拟Vth变化的二极管。下列电路图显示了测试原理: