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更新时间: 2023-04-06

让IGBT、SiC和GaN器件更可靠的是什么？

近年来，大功率电力变换器/逆变器市场需求的增长率每年超过5%。到2020年，全球市场容量预计将达到500亿美元。   作为系统中**主流的功率器件，IGBT占到了其中的80%，市场容量约40亿美元。IGBT广泛应用于工业控制、电信、轨道交通、可再生能源、汽车电子、智能电网等多个行业。随着汽车电子光伏逆变器行业的革命和快速发展，SiC MOSFET、GaN晶体管等新兴功率器件凭借着高工作频率，卓越温度性能，高功率密度，成本合理的优点，其市场容量在2020年预计将达到10亿美元。

   在功率器件的研制过程中，其控制方式通常是相同的，即采用驱动电路对其进行管理。许多工程师都知道，但还没意识到DC/DC电源对驱动电路的重要性。下面我们将介绍它的主要特性。

 隔离电容/瞬态负载响应

   众所周知，高工作频率是电源转换器的发展方向之一。因此，DC/DC电源的初级和次级之间的隔离电容应尽可能小，以适应高频应用，这使得DC/DC变压器的设计变得更为困难。目前，驱动电路的DC/DC电源的隔离电容在3-10pF之间。   在功率方面，100A IGBT需要DC/DC电源提供约3.5W，功率的计算公式如下：

Ig：IGBT栅极电流的平均值；VCC：驱动电路的高压（DC/DC的正输出）VEE：驱动电路的低压（DC/DC的负输出）Qg：栅极电荷，可从IGBT的技术手册中获得。

   在运行过程中，DC/DC的峰值功率可达10W，为了防止瞬态尖峰电流损坏DC/DC电源，在元件选择和电路设计阶段，需要考虑动态负载性能，同时，在DC/DC电源的输出端，应选择具有低ESR的电容器，以保证功率器件有足够的驱动电流。

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