如今，高度集成的门极驱动器已经包含有源米勒钳位解决方案并带有饱和压降保护、欠电压保护，对产品设计者和工业/消费生产商来说，这将降低设计的复杂度和产品尺寸。然而，解决寄生导通问题依然是设计工程师们不容回避的话题。

什么是寄生导通？

导通是指阀或臂呈现低电阻流过正向电流的状态。因寄生米勒电容而产生的米勒平台在绝缘栅双极型晶体管的开关过程中时常发生。事实上，米勒效应也深刻地影响着单电源门极的驱动应用。

寄生导通缘何而起？

基于集电极C与门极G之间的耦合，在IGBT关断期间会产生一个很高的瞬态dv/dt，使得门极VGE间电压升高而引发导通。

图1：下管IGBT因寄生米勒电容而引起导通

如图1，半桥拓扑中，上管IGBT（S1）在导通时，电压dV/dt将产生相应变化并加在下管IGBT（S1）C-E间。电流流经S2的寄生米勒电容CCG、门极驱动电阻RG、内部集成门极驱动电阻RDRIVER。电流大小估算方法如下：

该电流产生使门极电阻两端产生电压差，若此电压超过IGBT的门极驱动门限阈值，将引起寄生导通。应当注意的是，IGBT节温上升导致的IGBT门极驱动阈值下降，通常就是mv/℃级的。

下管IGBT（S2）导通时，寄生米勒电容引起的导通同样会发生在S1上。

如何有效规避米勒效应？以下四种方法可有效解决米勒效应引起的导通。

1.有源米勒钳位技术（图2）

图2：有源米勒钳位采用外加三极管将增加驱动电路的复杂度

要想避免RG优化问题、CG的损耗和效率、负电源供电增加成本等问题，可采用通过门极G与射极E短路的方法来抑制因寄生米勒电容导致的导通。

这种方法可通过在门极G与射极E之间增加三级管来实现，在VGE电压达到某个值时，门极G与射极E的短路开关（三级管）将触发工作。这样流经米勒电容的电流将通过三极管旁路而不至于流向驱动器引脚VOUT。这种技术就叫有源米勒钳位技术。

2.减小关断电阻RGOFF（图3）

图3：独立的门极开通和关断电阻

门极导通电阻RGON影响IGBT导通期间的门极充电电压和电流；增大这个电阻将减小门极充电的电压和电流，但会增加开通损耗。

寄生米勒电容引起的导通通过减小关断电阻RGOFF可以有效抑制。越小的RGOFF同样也能减少IGBT的关断损耗，然而需要付出的代价是在关断期间由于杂散电感会产生很高的过压尖峰和门极震荡。

3.负电源供电（图4）

图4：负电源电压

采用门极负电压来安全关断，特别是IGBT模块在100A以上的应用中，是很典型的运用。在IGBT模块100A以下的应用中，处于成本原因考虑，负门极电压驱动很少被采用。典型的负电源电压电路如图4。

增加负电源供电增加设计复杂度，同时也增大设计尺寸。

4.增加电容CG（图5）

图5：G-E间增加电容

G-E间增加电容CG将影响IGBT开关的特性。CG分担了米勒电容产生的门极充电电流，鉴于这种情况，IGBT的总的输入电容为CG||CG’。门极充电要达到门极驱动的阈值电压需要更多的电荷（如图5）。

因为G-E间增加电容，驱动电源功耗会增加，相同的门极驱动电阻情况下IGBT的开关损耗也会增加。

以上四种的技术对比表格如下：