利用多年的實(shí)例總結(jié)了一些經(jīng)驗(yàn)?zāi)脕?lái)和大家分享。有關(guān)變流器的核心器件-MOSFET和IGBT。MOSFET和IGBT是當(dāng)前變流器中應(yīng)用最廣泛，最重要的兩類(lèi)核心器件。MOSFET主要應(yīng)用在低壓和中壓(中小功率)，IGBT主要應(yīng)用在高壓和中壓(大功率)領(lǐng)域。

　　首先來(lái)說(shuō)MOSFET，提一個(gè)基礎(chǔ)性問(wèn)題，驅(qū)動(dòng)MOSFET導(dǎo)通的最佳柵電壓是多少伏?絕大多數(shù)人的回答是：15V。這個(gè)答案不能說(shuō)錯(cuò)，但是，這活干得太粗。MOSFET的導(dǎo)通電阻是隨柵電壓的提高而下降，當(dāng)柵電壓達(dá)到一定值時(shí)，導(dǎo)通電阻就基本不會(huì)再降了，暫且稱之為“充分導(dǎo)通”，一般認(rèn)為這個(gè)電壓是低于15V的。

　　實(shí)際上，不同耐壓的MOSFET達(dá)到充分導(dǎo)通的柵電壓是不同的。基本規(guī)律是：耐壓越高的MOSFET，達(dá)到充分導(dǎo)通的柵電壓越低;耐壓越低的MOSFET，達(dá)到充分導(dǎo)通的柵電壓越高。我查閱了各種耐壓MOSFET的VGS-RDS曲線，得到的結(jié)論是：耐壓200V的MOSFET達(dá)到充分導(dǎo)通的柵電壓>16V;耐壓500V的MOSFET達(dá)到充分導(dǎo)通的柵電壓>12V;耐壓1000V的MOSFET達(dá)到充分導(dǎo)通的柵電壓>8V。因此，建議：耐壓200V及以下的MOSFET柵驅(qū)動(dòng)電壓=17-18V;耐壓500V的MOSFET柵驅(qū)動(dòng)電壓=15V;耐壓1000V的MOSFET柵驅(qū)動(dòng)電壓=12V。

　　說(shuō)了MOSFET的驅(qū)動(dòng)電壓，再來(lái)說(shuō)說(shuō)IGBT的驅(qū)動(dòng)電壓，IGBT的驅(qū)動(dòng)電壓為15±1.5V，與IGBT的耐壓無(wú)關(guān)。驅(qū)動(dòng)電壓低于13.5V，IGBT的飽和壓降會(huì)明顯增高;高于16.5V，既沒(méi)有必要，還可能帶來(lái)不利的影響。

　　某些用IGBT作為主功率器件的變流器，IGBT的輸出直接與外部負(fù)載連接，例如驅(qū)動(dòng)電機(jī)調(diào)速的變頻器，司服系統(tǒng)等等。一旦負(fù)載短路，就會(huì)造成IGBT極為嚴(yán)重的過(guò)流，此時(shí)IGBT會(huì)有多大的電流呢?大約是IGBT額定電流的幾倍到十幾倍，過(guò)流的嚴(yán)重程度與IGBT的柵驅(qū)動(dòng)電壓相關(guān)，即，當(dāng)IGBT的驅(qū)動(dòng)電壓在14V以下時(shí)，其短路電流就較小，約是其額定電流的幾倍;當(dāng)IGBT的驅(qū)動(dòng)電壓在16V以上時(shí)，其短路電流就很大，約是其額定電流的十幾倍，顯然，這么大的短路電流，對(duì)IGBT極具破壞性。雖然，IGBT號(hào)稱有10微秒的抗短路能力，十幾倍的額定電流也是難于承受的，我的經(jīng)驗(yàn)是，最多只能承受一次，第二次就玩完。因此，建議，如果有條件嚴(yán)格控制IGBT的驅(qū)動(dòng)電壓的話，此類(lèi)變流器IGBT的柵電壓為14.5-15.5V為宜。

　　IGBT的主要技術(shù)參數(shù)之最大額定電流的定義：在一定的殼溫條件下，可以連續(xù)通過(guò)集電極的最大電流(直流)。我們必須關(guān)注的是：最大額定電流指的是直流，也就是說(shuō)，不能有開(kāi)關(guān)動(dòng)作，而且，柵電壓為15V，即IGBT在良好導(dǎo)通的情況下。此時(shí)結(jié)溫不高于規(guī)格書(shū)中的最高值。

　　而實(shí)際應(yīng)用時(shí)總是有開(kāi)關(guān)動(dòng)作的，開(kāi)關(guān)時(shí)的瞬時(shí)功耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于導(dǎo)通時(shí)的瞬時(shí)功耗，一般正常工作時(shí)，導(dǎo)通時(shí)的峰值電流應(yīng)小于其最大額定電流，應(yīng)該小多少為合理呢?這個(gè)問(wèn)題不能一概而論。這與所選的IGBT的品牌，開(kāi)關(guān)速度，工作頻率，母線電壓，外殼溫度等等多種因素有關(guān)。最好向原生產(chǎn)商的技術(shù)支持咨詢。

　　我曾經(jīng)向三菱作過(guò)咨詢，采用三菱的IGBT模塊，設(shè)計(jì)AC380V的通用變頻器，工作頻率6-7KHZ，選擇相應(yīng)適用的系列型號(hào)。變頻器輸出額定電流的峰值應(yīng)該設(shè)計(jì)為IGBT最大額定電流的1/2，通用變頻器一般允許最大150%過(guò)載，此時(shí)IGBT的峰值電流為IGBT最大額定電流的3/4。