作者：Jackie Zhao 文章来源：
http://www.igbt8.com/ IGBT在二极管钳位感性负载条件下的电路如图1所示，该电路为
IGBT常用电路，可作为
IGBT开关特性的测试电路，评估
IGBT的开通及关断行为。图2为综合考虑了二极管的恢复特性及杂散电感(Ls)得到的
IGBT实际开关波形，可作为设计
IGBT驱动电路的参考。首先我们设定IGBT运行在持续的稳态电流条件下，流经感性负载然后流过与感性负载并联的理想续流二极管。
图1. Diode-Clamped inductive load
图2. IGBT Switching Waveforms
IGBT的导通波形与MOSFET非常相像，IGBT的关断特性除了拖尾电流外也与MOSFET类似，下面逐个时间区域说明IGBT动作原理。
a.导通过程
t0时间段：
t0时间段内，门极电流i
G对输入寄生电容C
ge、C
gc充电，V
GE上升至阈值V
GE(th)。V
GE被认为线性上升，实际上是时间常数为R
G(C
ge+C
gc)的指数曲线。在此时间内，V
CE及i
C不变。导通延迟时间定义为从门极电压上升至V
GG+的10%开始到集电极电流i
C上升至Io的10%的为止。因而，大部分导通延迟时间处在t0时间段。
t1时间段：
当V
GE超过V
GE(th)时，栅氧化层下的基区形成沟道，电流开始导通。在此时间内，IGBT处在线性区，i
C随着V
GE而上升。i
C的上升与V
GE的上升有关，最终到达满载电流Io。在t1和t2时间段，V
CE的值相对于Vd略有下降，这是由于回路的杂散电感造成的电压V
LS=L
S*di
C/dt，产生在L
S两端，与Vd方向相反。当i
C上升时，V
CE下降的值取决于di
C/dt及L
S，形状随i
C形式而变化。
t2,t3时间段：
二极管电流i
D在t1时间段内开始下降，然而并不能立刻降至0A，因为存在反向恢复过程，电流会反向流动。反向恢复电流叠加至i
C上，使t2、t3时间段的i
C形式一样。此刻，二极管两端的反向电压增加，IGBT两端压降VCE下降，因为Cge在VCE较大时的值较小，VCE迅速下降，因而，此时的dV
CE/dt较大。在t3时间内，Cgc吸收及放电门极驱动电流，Cge放电。在t3时间段末尾，二极管的反向恢复过程结束。
t4时间段：
该段时间内，i
G向Cgc充电，V
GE维持在V
GE,IO，i
C维持在满载电流Io，而V
CE以 (V
GG-V
GE,Io)/(R
GCgc)的速度下降。V
CE大幅度下降并有一个拖尾电压，这是因为Cgc在低V
CE时的值较大。
t5时间段：
该段时间内V
GE再次以时间常数R
G(Cge+Cgc,miller)增加直到V
GG+，Cgc,miller为密勒电容，由于密勒效应随着V
CE的降低而上升。t5时间内，V
CE缓慢下降至集电极-发射极饱和电压，充分进入饱和状态。这是因为IGBT晶体管穿过线性区的速度比MOSFET慢，以及密勒电容Cgc,miller的影响。转载请注明出处：
http://www.igbt8.com 图3 IGBT开通动作过程图解
驱动器启动过程模拟仿真：
图4 IGBT仿真模型分析结果
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