射频对IGBT线性电路有什么影响吗？
典型的精密运算放大（运放）器可以有1MHz的增益带宽积。从理论上讲，用户可能期望千兆赫水平的RF信号衰减到非常低的水平，因为它们远远超出了放大器的带宽范围。然而，实际情况并非如此。事实上，包含在放大器内的静电放电（ESD）二极管、输入结构和其它非线性元件会在放大器的输入端对RF信号进行“整流”。在实际意义上，RF信号被转换成一种直流（DC）偏移电压，这种DC偏移电压添加了放大器输入偏移电压。
用户也许会问：“对于由给定RF信号产生的DC偏移电压，我如何确定其幅度？”其实，放大器对RF干扰的敏感性取决于该放大器所采用的设计和技术。例如，许多现代放大器具有内置的RF滤波器，可尽量减少出现该问题的几率。该滤波器对低增益带宽运放而言是最有效的，因为该滤波器的截止频率可以设置成较低的频率，这能提供更高的RF信号衰减系数。除此之外，一些技术产品具有更强的内在抗RF干扰能力。例如，比起双极型器件，大多数互补金属氧化物半导体（CMOS）器件具有更强的抗RF干扰能力。输入级设计等其它因素也可影响抗RF干扰能力。
考虑到所有这些因素，电路板和系统级设计人员应如何选择放大器呢？答案是：要看电磁干扰抑制比（EMIRR）。该技术指标类似于电源抑制比和共模抑制比，因为它在放大器的输入端将RF干扰的影响转换成DC偏移电压。作为一个例子，图1展示了OPA333的EMIRR曲线。从曲线可注意到，当频率为1000MHz时该运放具有120dB的EMIRR。这是非常高的抑制水平，使得直接把该曲线与其它器件的曲线进行比较成为可能。
图1
使用OPA333时EMIRR IN + 与频率相比较的例子
EMIRR曲线展示了运放被传导的抗RF信号（该信号被应用到非反相输入端）干扰能力的测定值。术语“被传导”是指该RF信号被直接应用到使用阻抗匹配型印刷电路板（PCB）的运放输入端。此外，还对放大器输入端的反射进行了表征和说明。
最后，用数字万用表测量由RF信号产生的DC偏移电压。请注意，在放大器和万用表之间使用了低通滤波器，以防止由穿过放大器的残余RF信号引起的潜在错误。图2展示了用于表征EMIRR的测试电路。
图2
用于表征EMIRR的测试电路
方程式（1）和（2）给出了EMIRR的数学定义。两个方程式互为彼此的重置版本。方程式（1）展示了所用RF信号和偏移电压的改变之间的关系。请注意所用RF信号的平方引起的偏移电压变化。这意味着入射RF信号较小幅度的增加可导致偏移电压的显著增加。还请注意，术语EMIRR的作用是减弱RF信号的影响；换句话说，较大的EMIRR（dB）可使偏移电压的变化大幅度减少。方程式（2）是在表征过程中用来计算EMIRR（dB）的方程形式。
其中
EMIRR（dB） —— 从被传导的RF信号处测定的电磁干扰抑制比（以dB为单位）被应用到非反相放大器的输入端
｜△Vos｜ —— 是测定的偏移电压（由RF干扰引起）变化
VRF_PEAK —— 是应用到放大器非反相输入端的峰值RF干扰
最后，请注意许多其它因素，如PCB布局和屏蔽，也可影响用户系统的抗RF干扰能力。不过，一旦在用户的设计中优化了这些因素，使用具有良好EMIRR的放大器就可实现最佳性能。而且，用户无需进行任何复杂的计算。仅比较不同放大器的EMIRR曲线即可选择最适合用户应用的器件。笔者希望用户能利用EMIRR规范来优化用户系统抗RF信号干扰的能力。
IGBT模块常见问题分析与考量：
IGBT是变频器等电力电子产品中经常用到的关键器件，正确地使用好IGBT是保证产品质量的基础和前提。现总结几个常识性问题，以利于硬件设计人员加深对IGBT的认识。
（1）输出特性
IGBT的正向特性可以分为4个区间：饱和区、线性区、截止区和雪崩击穿区。由于IGBT一般在变频器中是用作开关功能的，故一般工作在饱和区和截止区。如果驱动能力不够，可能会落到线性区引起过热损坏；如果关断时C-E间的电压过高，则有可能使IGBT发生雪崩击穿而损坏。
IGBT本身不像MOSFET那样内部有一个寄生二极管，所以在很多情况下会把一个二极管芯片与IGBT芯片封装在一起。由于IGBT是非对称器件，E-C间承受电压的能力很差（通常只有十几伏），由于并联了反并二极管，所以承受的反压会被钳位，但某些情况下，由于二极管正向导通特性差等原因，钳位效果会大打折扣，反压可能冲到很高，进而导致IGBT反向击穿而失效。
IGBT器件规格书中给的集电极电流Ic是在不考虑开关损耗情况下管子能够流过的最大连续电流；也即只考虑导通损耗，不考虑其他损耗并且在一定温度情况下管子所能承受的电流。我们实际使用时IGBT是工作在周期性地开通、关断状态的，而且开关频率各不相同。所以从热方面考虑，IGBT也绝对不能在额定电流下使用，具体能流过多大电流，要以结温（包括稳态结温和瞬态结温）计算结果为准。
集电极重复峰值电流Icm是管子在任何情况下都不能超过的最大峰值电流，该值受到结温、键合线通电流能力、功率端子承受能力、擎住效应风险等的限制，热仅仅是其中的一个限定条件。我们在设定过流点、逐波限流点时要特别注意。
同样，反并二极管的额定电流（富士称为-Ic）也是不考虑开关损耗情况下管子能够流过的最大连续电流，具体定义如下式：
（3）门极加稳压管和电阻
门极加电阻是为了避免门极悬浮，将IGBT输入电容中残存的电荷泄放掉，避免误开通。门极加稳压管是为了吸收异常的尖峰。
在实际工作中，很多新员工一般都不愿意加稳压管，理由是实际测试中门极电压波形很好，没有遇到过尖峰。试问研发阶段的测试是否够充分，是否能够全面覆盖市场应用的各种恶劣条件。门极产生尖峰通常有两种主要途径：通过米勒电容耦合过来，或者通过发射极的寄生电感感应过来。门极能够承受的最高电压一般为正负20V，只要幅值超了，不能时间多短都有造成物理性损坏的风险。若干经验表明，因为门极电压击穿导致模块失效的情况也是很常见的，是导致IGBT失效的主要原因之一，所以我们没必要为了几毛钱的事情在这上面纠结。
（4）IGBT驱动电压的选择
IGBT驱动电压可以分为开通电压Vge（+）和关断电压Vge（-），我们通常用15V开通，用-8V左右电压来关断。
Vge（+）越高，饱和压降Vce（sat）越小，但同时短路电流也越大，短路持续时间会下降。要注意，开通电压并不是越大越好，当驱动电压达到一定值后，再升高该电压，Vce（sat）变化不大，但会导致充电电流增大，驱动功耗增加，Vge容易产生尖峰电压，上升时间变短，关断延迟时间延长。
关断电压Vge（-）通常选择-5V或-8V，负压关断的好处是：加快关断速度，减小关断损耗；防止误开通，使关断更可靠。负压关断的坏处是：驱动电流增大，驱动功耗增加；开通延迟时间增加。
（5）IGBT驱动电阻Rg的选择
Rg对开通的影响：
开通损耗；
1.IGBT的电流尖峰（即二极管的反向恢复电流峰值）；
2.dV/dt;
二极管的反向恢复损耗。
Rg对关断的影响：
1.关断损耗（影响没有对开通的大）；
2.di/dt（主要由芯片技术而定；Rg很大时才有明显影响）；
3.dV/dt
选择Rg时的明确下限为：规格书中开关损耗测试条件中的值；Rg的上限：要依据IGBT和二极管损耗、死区时间、Vge波形（是否有震荡或尖峰）等而定，同时要考虑到驱动器的输出能力和驱动器温度。
（6）结温Tjmax和Tjop的定义
结温是IGBT的最重要的参数之一，一般IGBT模块的规格书中通常会给出一个Tjmax和一个Tjop，不同厂家间的定义略有差异，但基本思路都是一致的，即连续的、稳定负载时结温（稳态结温）不能超过Tjop；瞬态的、过渡过程时的结温（瞬态结温）不能超过Tjmax。下图是三菱关于这两个结温的解释，很好的说明了它们之间的差别，我们在实际设计时要明确遵守。
