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IGBTオフ時のサージ電圧の対策はどのようにしたら良いですか?

図(a)にIGBTの使用回路例を示します。サージ電圧は負荷に電流が流れている状態からIGBTをオフする時に発生します。これはオフ時のIGBT電流の変化 - diC/dt とパッケージや配線の浮遊インダクタンスLSによるものです。このとき、IGBTに瞬間的に VCEP = LS・diC/dt+VCC が印加されます。IGBTはブレークダウン電圧以上の電圧が印加されると破壊に至ります。対策としては主電流経路に含まれる浮遊インダクタンスLSの削減が第一ですので、配線を太く、短くすることでインダクタンスを低減することが必要です。インダクタンスの低減が難しい場合、IGBTの外部直列ゲート抵抗値を大きくしてスイッチングスピードを遅くする方法もありますが、この場合はスイッチング損失が増えますので注意が必要です。また、IGBTのコレクターーエミッター間にスナバー回路を挿入することでも低減できますが、スナバー回路による充放電損失が発生し、回路損失が増加します。

(a) IGBTスイッチング回路
(a) IGBTスイッチング回路
(b) ターンオフ波形
(b) ターンオフ波形
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