如何防止IGBT驱动波形中产生米勒效应？

在IGBT开关时，由于寄生米勒电容开通而容易产生米勒平台。本文就让我们来探讨IGBT驱动波形中米勒平台产生的原理，以及有源米勒钳位解决方案。

IGBT驱动波形中米勒平台产生的原理

当IGBT在开关时普遍会遇到的一个问题即寄生米勒电容开通期间的米勒平台。米勒效应在单电源门极驱动的应用中影响是很明显的。基于门极G与集电极C之间的耦合，在IGBT关断期间会产生一个很高的瞬态dv/dt，这样会引发门极VGE间电压升高而导通，这是一个潜在的风险，因此为了规避这个风险，有源米勒钳位功能应运而生。

图1：下管IGBT因寄生米勒电容而导通

有源米勒钳位解决方案

要想避免RG优化、CG损耗和效率、负电源供电成本增加等问题，另一种方法是使门极和发射极之间发生短路，这种方法可以避免IGBT不经意的打开。具体操作方法是在门极与射极之间增加三级管，当VGE电压达到某个值时，门极与射极的短路开关(三级管)将被触发。这样流经米勒电容的电流将被增加的三极管截断而不会流向VOUT。这种技术被称为有源米勒钳位技术，具体方法见如下图2。

图2：有源米勒钳位采用外加三极管

一般选用的隔离驱动芯片（以Silicon Labs Si8285为例）通过IGBT栅极和集电极间寄生电容C_CG及Si8285副边VH pin、外部RH及内部PMOS源极电阻RSS、内部NMOS等对IGBT门极电荷进行放电来达到软关断效果。直至最后退饱和工作完成，故障通过FLT pin隔离输出，反馈给MCU。