姜龙飞

（1 中国铁道科学研究院集团有限公司 机车车辆研究所，北京100081；2 北京纵横机电科技有限公司，北京100094）

绝缘型双极型晶体管（IGBT）正广泛的应用于中国高速动车组，与传统的电力晶体管（GTR）相比，其饱和压降更低，开关损耗小；输入阻抗高，输入特性与电力MOSFET类似，同电压电流情况下安全工作区区域更宽，具有更高的可靠性［1］。

高压大功率IGBT相比普通低压小功率IGBT而言，前者最典型的特点为输入电容更大，也就是说，要想满足一定的开关速度，其需要的栅极电阻更小，栅极峰值电流更大，进而能够快速的对栅极电容充放电，降低IGBT的开通损耗，但是在低栅极电阻的情况下，高的集电极电流变化率易导致IGBT模块在短路时超过其安全工作区而损坏［2］。

文献［3］分析了栅极电阻对IGBT开关过程中的影响，指出门极电阻的减少能够降低IGBT的开通损耗，但是会产生更高的dic/dt，单纯改变栅极电阻往往无法做到既优化开关特性又降低开通损耗，文献［3］指出在栅射极并联电容可以平衡这一对矛盾体，但是未针对这一对矛盾体的影响展开详细说明。

常规的中高压大功率IGBT往往通过引线式连接对应的驱动板，因此不可避免的引入了栅极引线电感［4］，栅极引线电感与栅极电阻串联，文献［3］指出，IGBT栅射极为容性结构，在IGBT开通过程中，栅极引线电感会阻碍栅射极电容的充电，在双极性栅极驱动模式下，在未达到阈值电压之前，栅极电流便会达到最大，此时栅极被逐渐增大的电流充电，相比低栅极电感的情况，其开通的速度更快，开通损耗更低。……