二極管的正向恢復效應對驅動器產(chǎn)生的影響

IGBT的續(xù)流二極管的正向恢復效應：
‘IGBT的續(xù)流二極管的反向恢復效應被人們所熟知，而這種而這種二極管其實也存在正向恢復效應。

正向恢復效應發(fā)生的時刻：

正向恢復發(fā)生在二極管開通的時刻，如右圖示，在下管IGBT關斷的瞬間，IGBT的電流就要轉移到上管的續(xù)流二極管，在這一瞬間，上管的二極管發(fā)生正向恢復過程。如右圖紅圈所示的時刻。
二極管的正向恢復效應的具體表現(xiàn)：

右圖為某品牌1700V/450A的IGBT模塊具體測試波形。在關斷下管IGBT瞬間，觀測上管二極管的電流及電壓。

可以看到，在二極管開通的時刻，二極管的陽極的電位比陰極要高，峰值大約150V，持續(xù)時間為300~400ns。

正向恢復效應與器件的關系：

在這里我們不討論產(chǎn)生二極管正向恢復現(xiàn)象的原因，不過可以這樣認為，這是半導體器件的固有的屬性。絕大多數(shù)情況下，正向恢復效應不會產(chǎn)生什么問題，所以通常很少被討論。關于這個效應，有幾個特點需要注意：

􀁛1. 二極管溫度越高時，正向恢復效應越強烈，幅值及時間都會較長；

􀁛2. 電壓越高，電流越大的器件，正向恢復效應越強；

􀁛􀁛3.不同品牌的器件，即使是同一電壓或電流等級，正向恢復效應程度也許會有所不同；
二極管正向恢復對SCALE2驅動器的影響(1)：

右圖為SCALE2驅動器的有源鉗位電路的示意圖，根據(jù)上頁所述的二極管正向恢復效應，在二極管開通瞬間，二極管的陽極的電位會比陰極高很多，并持續(xù)幾百納秒。

在此過程中，會產(chǎn)生如圖所示的電流，圖中紅線所示路徑為一個阻抗很低的路徑，因此可以產(chǎn)生較大的電流。

二極管正向恢復對SCALE2驅動器的影響(2)：

在這個過程中，電流會向C1充電，因此VE的電位會被抬升，這意味著，VE與Viso之間的電壓被減小了，也就是，Viso與VE間的被穩(wěn)壓的+15V電壓被放電。在實際應用中，這個過程是周期性發(fā)生的，與開關頻率同步，因此，從宏觀上看，驅動器副邊的+15V會出現(xiàn)下跌的情形，當它跌落至12V時，驅動器會觸動欠壓保護。

解決辦法：

在有源鉗位的路徑上，放置一個雙向TVS，即可以阻斷上述的電流路徑，這個問題就被解決了。

副邊穩(wěn)壓電路的介紹：

驅動器原方的供電為+15V，經(jīng)過DC/DC處理后得到+25V，這個電壓是開環(huán)的，這意味著，如果原方+15V波動，這個+25V也會波動。

SCALE-2副邊的ASIC將+25V分割成+15V及-10V，其中+15V是被穩(wěn)壓的，這是一個閉環(huán)電路，如果Viso與VE之間的電壓不是+15V，則內部電流會調整使得輸出電壓穩(wěn)定在+15V；而-10V則是開環(huán)的，是不穩(wěn)壓的。VE管腳是芯片“造”出來的，內部是靠電流源來控制輸出的電壓源。Viso是+15V，VE是0V，COM是-10V。

這種穩(wěn)壓的方法與常見的用穩(wěn)壓二極管或者三端穩(wěn)壓電壓電路是完全不同的。

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