三相正弦波逆變器瞬態(tài)的共同導通問(wèn)題設計方案（一）

在三相正弦波逆變器瞬中瞬態(tài)共同導通往往是被忽略的問(wèn)題，因為瞬態(tài)過(guò)程很難捕捉。

　　以半橋變換器為例，其典型驅動(dòng)電路如下圖a）所示，理想的柵極電壓波形如下圖（b）所示。

　　但是，在實(shí)際測試中的柵極電壓波形則如下圖所示。

　　圖中，圓圈處的電壓尖峰就是其中一個(gè)MOSFET開(kāi)通時(shí)，引起處于關(guān)閉狀態(tài)的另一個(gè)MOSFET的柵極電壓尖峰。如果這個(gè)電壓尖峰超過(guò)MOSFET的導通閾值電壓（特別是在結溫較高時(shí)，閾值電壓下降到常溫的2/3），原處于關(guān)斷的MOSFET將被觸發(fā)導通，就會(huì )產(chǎn)生橋臂的兩個(gè)MOSFET瞬態(tài)共同導通現象，即使僅導通數十納秒也很可能損壞MOSFET.由于使MOSFET損壞的時(shí)刻是隨機的，故通常很難找到故障的真正原因。

　　產(chǎn)生這種現象的根本原因是MOSFET漏極電壓迅速上升，并產(chǎn)生電容電流，通過(guò)MOS-FET的反向傳輸電容與輸入電容分壓，在MOSFET的柵一源極間產(chǎn)生電壓。

　　1.瞬態(tài)共同導通產(chǎn)生的原因與分析

　　可以通過(guò)MOSFET的動(dòng)態(tài)模型進(jìn)行分析，MOSFET的動(dòng)態(tài)模型如下圖所示。

　　圖中，Cgs、Cgd、Cds、Rg分別為MOSFET內部的的柵/源電容、柵/漏電容、輸出電容和MOSFET的柵極體電阻。

　　在VF1開(kāi)通階段，盡管VF2處于關(guān)斷狀態(tài)，VF2的寄生二極管導通續流。由于VF1的開(kāi)通，VF2的漏極電壓急速上升，這個(gè)高幅值的dv/dt將通過(guò)VF2的寄生參數對VF2的柵極電壓造成影響，其等效電路如下圖所示。

　　圖中的Rext為驅動(dòng)電路內阻和驅動(dòng)電路與MOSFET間串聯(lián)電阻之和。

　　由于MOSFET在開(kāi)通時(shí)并不能立即導通，因此可認為是一個(gè)線(xiàn)性上升的函數。這一階段的等效電路如下圖（a）和下圖（b）所示，同時(shí)可以認為VF2的柵極電壓為O.

　　圖（b）的等效電路變?yōu)橐粋€(gè)簡(jiǎn)單的RC回路，其節點(diǎn)和回路方程為