通常,增加栅极阻抗会降低MOSFET的开关速度。在如图3(a)所示的半桥电路中,如果高压侧MOSFET的栅极阻抗 (在HVIC中实现) 大,将会存在一定的短路电流;这个电流是上面那个MOSFET导通时的密勒电容Cgd感应产生的,不严重时一般不会察觉。但是,正如图3(b)所示,这种异常行为会增加逆变开关的损耗 (导通损耗),并最终减弱系统的额定功率和稳定性。在这样的瞬态过程中,要降低开关速度,同时又不失稳定性,上方那个MOSFET的Vgs应小于阈值电压Vth。换句话说,最好通过调节HVIC的关断阻抗来保证系统的稳定性,防止因电压变化而感应短路电流。但这会增加MOSFET的关断dV/dt值。
除了稳定性外,在确定栅极电阻时,还应考虑空载时间和延迟时间之类的运行要求。电压源逆变器的空载时间会降低输出电压的质量,进而降低电机的转速性能。而且,这个问题会随开关频率的增大而进一步恶化。消费电子应用中的开关频率一般在16kHz以上,这是为了防止可听见音频带 (人耳可听到的频带) 噪声;系统开发人员一般都希望将系统的空载时间设计为1ms。1ms的理论极限 (控制器可设置的最小值) 可由公式 (1) 计算。 Tdead=max(Toff,LS-Td(on),HS,Toff,HS-Td(on),LS) (1)
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