並列接続IGBTの駆動：ゲート抵抗は共有すべきか否か（2/3 ページ）

IGBT（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）を並列接続する場合、ゲート抵抗を共有させるか、させないか、という「ゲート間の接続」に関する議論が存在します。何を根拠に、ゲート抵抗の構成を決めるべきかを考えていきましょう。

[Alan Ball（ON Semiconductor），EDN Japan]

ゲート抵抗の構成オプションをテスト

図1：IGBTスイッチング損失vs. V_CE（sat） （クリックで拡大）

　ゲート抵抗の構成オプションをテストするために、22個の部品から2つのIGBTを選びました。この2つはミスマッチを理由に選ばれました。図1は、デバイスのV_CE（sat）電圧を横軸に、総スイッチング損失を縦軸にプロットしたものです。

　テストに使用したデバイスは、「NGTB40N60IHL IGBT」（オン・セミコンダクター製）であり、600ボルト、40アンペアの仕様です。ユニット1および26は、両方のパラメーターの差異を理由により選ばれており、ターンオン損失は、それぞれ1.65mJ、1.85mJ、ターンオフ損失は、それぞれ0.366mJ、0.390mJでした。

図2：個別の22Ωゲートレジスタを用いた場合のターンオフ波形 （クリックで拡大）

　1つのドライバおよび個別の22Ωゲート抵抗を共有した場合、ターンオフ時の電流の波形のアンバランスは明らかです。これは、2つのデバイスの閾（しきい）値、相互コンダクタンスおよび、ゲート容量特性の違いによるスイッチングスピードのミスマッチによるものです。

図3：共通の11Ωゲートレジスタを用いた場合のターンオフ波形 （クリックで拡大）

　図3は、特定時間にゲートを同じ電位にするよう共通の11Ωゲート抵抗を使ったスイッチング波形を示しています。ターンオフ時のアンバランスは、この構成において大幅に削減されます。2つのスイッチング波形を見て分かるように、DCアンバランスは、ゲート抵抗の影響を受けていません。