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IGBT的寄生电容以及影响

IGBT由于制造工艺的原因，内部存在寄生电容，内部结电容包括三部分组成

输入电容：Cies=Cge+Cgc，栅极-发射极电容（Cge）与栅极-集电极电容（Cgc）的串联组合。影响开通/关断速度以及开关损耗。

输出电容：Coes=Cgc+Cce，栅极-集电极电容（Cgc），集电极-发射极（Cce）的并联组合。限制开关过程中的dv/dt，降低电压尖峰。

米勒电容：Cgc,栅极-集电极之间的电容，导致米勒平台现象，耦合VGE与VCE的电压变化。

实际测试波形分析

结电容小的IGBT测试波形

结电容小的IGBT波形概览

结电容小的IGBT开通波形

结电容小的IGBT关断波形

结电容大的IGBT测试波形

结电容大的IGBT波形概览

结电容小的IGBT关断波形

结电容小的IGBT关断波形

实测结论  ：结电容大，电压应力小，开通和关断损耗稍微大

结电容的影响

1.IGBT的结电容越大，电容储存电荷能力越强，在开关过程中可通过延缓电压变化速率（dv/dt）降低电压尖峰。寄生电容中的输出电容可减缓VCE的上升速度，降低电压应力。

2.结电容增大可能会延长米勒平台的时间，导致开关损耗上升。米勒电容过大时侯可能会导致寄生导通，引起电压振荡，通过负压关断或GE之间并联纳法级别电容抑制。

3.输入电容增大，会导致开关速度变慢，因此GE之间并联的电容也要合理。总的来说GE之间并联的电容会减缓开关速度；抑制电压尖峰与振荡；米勒平台稳定性提升。

米勒电容寄生导通机理

 IGBT关断时，集电极电压快速变化，由于集电极和栅极寄生米勒电容的存在，集电极高速变化的电压会通过寄生电容耦合到栅极回路，产生电流。

该电流流经栅极驱动电阻和驱动源内阻，在栅极-发射极之间形成电压差VGE，若超过IGBT的阈值电压（通常3-7V），则会发生寄生导通。需要注意的是，工作中IGBT的结温升高，开通阈值电压会下降，寄生导通发生概率更高。

上述驱动波形，有寄生导通的迹象。

工程应用意义

1.实际应用中，当IGBT工作在高压场景，可以选择输出电容稍大的器件抑制关断时刻的电压应力，CE之间还应选择合适的RC缓冲电路吸收电压尖峰。

2.当应用中高频场景时，选用米勒电容较小的IGBT避免寄生导通，驱动电路采用负压关断。