三相正弦波逆變器瞬態(tài)的共同導通問題設計方案（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題，因為瞬態(tài)過程很難捕捉。

　　以半橋變換器為例，其典型驅(qū)動電路如下圖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MOSFET開通時，引起處于關閉狀態(tài)的另一個MOSFET的柵極電壓尖峰。如果這個電壓尖峰超過MOSFET的導通閾值電壓（特別是在結(jié)溫較高時，閾值電壓下降到常溫的2/3），原處于關斷的MOSFET將被觸發(fā)導通，就會產(chǎn)生橋臂的兩個MOSFET瞬態(tài)共同導通現(xiàn)象，即使僅導通數(shù)十納秒也很可能損壞MOSFET.由于使MOSFET損壞的時刻是隨機的，故通常很難找到故障的真正原因。

　　產(chǎn)生這種現(xiàn)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MOSFET的動態(tài)模型進行分析，MOSFET的動態(tài)模型如下圖所示。

　　圖中，Cgs、Cgd、Cds、Rg分別為MOSFET內(nèi)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開通階段，盡管VF2處于關斷狀態(tài)，VF2的寄生二極管導通續(xù)流。由于VF1的開通，VF2的漏極電壓急速上升，這個高幅值的dv/dt將通過VF2的寄生參數(shù)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(qū)動電路內(nèi)阻和驅(qū)動電路與MOSFET間串聯(lián)電阻之和。

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

　　圖（b）的等效電路變?yōu)橐粋€簡單的RC回路，其節(jié)點和回路方程為