的谐振峰值电流，延长辅助开关的导通时间，从而降低逆变器的效率。而变时间控制虽
然克服了上述缺点，但需要检测相电流的值，控制过程较为复杂，且增加了硬件的成本。
由上面的分析可以看出，辅助开关的提前开通，谐振电感的能量储存是谐振过程正
确发生的基本条件。
在谐振电感的设计中，已经给出了辅助开关的提前开通时间为
tcm 3IXLr E
式中：E为电源电压。
谐振周期Tr可以表示为
Tr LrCr
式中：Cr为电路谐振时的等效电容。
谐振电感中电流的下降时间和上升时间大约相等，即
td tc 2 s
辅助开关的总开通时间tcm可以表示为
tsr tc Tr td 23IxLr LrCr 5 s Vr
所以，一旦谐振电感和电容确定之后，对应于逆变桥三相桥臂的每组两个辅助开关
的开通时间是固定的。
从前面的分析可以看出，如果预置电流随相电流的变化而变化，则也将成为相电流
的函数，而变化的将使得控制的实现变得复杂，所以应该在最大负载电流条件下，选择
一个固定的预置电流。当然在轻负载条件时，谐振电感中所储存的能量将远远大于谐振
时需要的能量。
3.2 软开关变频器的控制设计和实现
软开关技术变频器控制器的设计原则:
(1）关技术变频器首先要完成变频器的所有功能。
(2）谐振网络中辅助开关的控制逻辑的实现，考虑两种方案：第一，由逻辑器件IC
构成一个专用的控制板；第二，在传统的硬开关技术变频器控制板中，增加相应的硬件
电路（主要是用来控制三个辅助开关的PWM接口），并在软件设计中完成相应的逻辑。 无
论怎样，针对辅助开关而设计的控制器都要完成以下的逻辑功能。
(1）辅助开关的提前开通功能。所谓辅助开关的提前开通是指当需要给某个主开关
创造零电压开通条件时，因为，该主开关的开通信号要比它对应的桥臂上的另一个主开
关的关断信号延迟一个死区时间，所以，辅助开关要在另一个主开关的关断信号到来之
前开通，以便使得母线电压能够加在谐振电感的两端，给谐振电感上预置能量，当要关
断的主开关关断之后，要开通的主开关没有开通之前的这段时间（死区时间）内，电感
和并接在主开关功率器件上的电容进行谐振。
(2）上面已经指出，一旦谐振电感和电容确定之后，对应于逆变桥三相桥臂的每组两个辅助开
关的开通时间是固定的。所以，辅助开关控制器还要完成辅助开关在开通后的一定时间内再关断功
能。
3.3 开关功率器件驱动电路的设计
驱动电路是控制电路与主电路的接口，在大功率变频器的设计中，由于开关功率器
件容量较大，因此，需要一定的驱动功率，而且，由于主电路中干扰信号很强，对驱动
电路抗干扰和隔离噪声的能力也有较高的要求。对IGBT驱动电路的一般要求如下。
(1）关于栅极驱动电压 IGBT开通时，正向栅极电压的值应足以使IGBT完全饱和，
并使通态损耗减至最小，同时，也应限制短路电流和它所带来的功率应力。在任何情况
下，开通时的栅极驱动电压，应该在12～20V之间。当栅极电压为零时，IGBT处于断态。
但是，为了保证IGBT在集电极—发射极电压上出现dv/dt噪声时仍保持关断，必须在
栅极上施加一个反向偏压，采用反向偏压还减少了关断损耗。反向偏压应该在－5V～－
15V之间。
(2）栅极串联电阻（Rg） 选择适当的栅极串联电阻对IGBT栅极驱动相当重要。IGBT
的开通和关断是通过栅极电路的充放电来实现的，因此，栅极电阻值将对IGBT的动态
特性产生极大的影响。数值较小的电阻使栅极电容的充放电较快，从而减小开关时间和
开关损耗。所以，较小的栅极电阻增强了器件工作的耐固性（可避免dv/dt带来的误导
通），但与此同时，它只能承受较小的栅极噪声，并可能导致栅极—发射极电容和栅极
驱动导线的寄生电感产生振荡。
(3）栅极驱动功率IGBT的开关要消耗来自栅极电源的功率，其功率受栅极驱动负、
正偏置电压的差值栅极总电荷和工作频率的影响。栅极电源的最大峰值电流IGPK为 栅
极电源的平均功率为零另外，在大功率变频器IGBT驱动电路的设计中，还应该注意以
下几个方面的问题：
(1）布线必须将驱动器的输出级和IGBT之间的寄生电感减至最低。这相当于将驱
动器和IGBT之间连线所包围的环路面积减至最小。为此，一般情况下，将把驱动电路
直接放置在大功率的开关功率器件上。
(2）必须正确放置栅极驱动板和屏蔽驱动电路，以防止功率电路和控制电路之间的
电感耦合。
(3）栅极箝位保护电路也必须按低电感布线，并尽量放置于IGBT模块的栅极—发
射极控制端子附近。
(4）由于IGBT的开通和关断会使相互电位改变，PCB板的线条之间不宜太过于接近。
过高的dv/dt会由寄生电容耦合噪声，假如在布线时无法避免线条交叉或平行，必须采
用屏蔽层以作保护。
(5）对于逆变桥上桥臂的功率器件栅极驱动电路之间，下桥臂的栅极驱动电路之间
和控制电路之间的寄生电容可产生耦合噪声的问题，必须进行适当的测量，减低这些寄
生电容。
(6）假如使用光耦合器用作隔离高边栅极驱动信号，其最小共模抑制比必须为10V/μs。