Im Gegensatz zur Widerstandsmethode erfordert die Spannungsmethode eine Änderung der Antriebsspannung während der Steuerphase, um Spannungs- und Stromüberschreitungen zu kontrollieren. Es gibt ungefähr zwei Methoden, um die Antriebsspannung zu ändern . Eine besteht darin, die Änderung durch Teilen der Antriebsspannung über einen Widerstand zu erreichen, und die andere besteht darin, das Ausgangssignal im Steuerchip (DSPFPGA) zu ändern und es dann über den D/A-Chip in ein analoges Signal umzuwandeln, um die Ansteuerung zu ändern Stromspannung. Das schematische Diagramm der Prozesssteuerung zum Einschalten der Spannungsmethode ist in Abbildung 2 dargestellt, und die experimentelle Wellenform ist in Abbildung dargestellt

Die Steuerungsmethode für den Öffnungsvorgang der Spannungsmethode und der Widerstandsmethode ist grundsätzlich gleich. Die Steuerstufe ist die gleiche, beginnend mit dem Anstieg von ICE und endend mit dem Sperrerholungsstrom der Sperrdiode des oberen Transistors.
Die Spannungsmethode besteht jedoch darin, den Antriebswiderstand zu ändern.

Das schematische Diagramm der Steuerung des Spannungsabschaltprozesses ist in Abbildung 4 dargestellt, und die experimentelle Wellenform ist in Abbildung 3 dargestellt.

Abbildung 3: Experimentelle Wellenform des Schaltvorgangs mit der modifizierten Spannungsmethode (Antriebsumschaltung von -10 V auf 2,5 V)

Abbildung 4 Schematische Darstellung der Prozesssteuerung zum Herunterfahren mit der Spannungsmethode

Ebenso wie die Widerstandsmethode wird auch die Spannungsmethode vom Anstieg des VCE während des Abschaltvorgangs gesteuert, bis der ICE auf nahezu Null abfällt und die Steuerung beendet.

Die Vorteile einer Umstellung der Spannungsmethode auf eine mehrstufige Ansteuerung wurden bereits ausführlich besprochen, ihre Nachteile ähneln denen der Umstellung der Widerstandsmethode. Nachfolgend sind die Nachteile aufgeführt:

1: Es gibt zwei bestehende Methoden zum Ändern der Ansteuerspannung während der Steuerphase: Eine besteht darin, die Ansteuerspannung durch Schalten des Spannungsteilerwiderstands über einen Schalter (MOSFET) zu ändern; Eine andere Methode besteht darin, die Antriebsspannung über einen D/A-Chip zu ändern. Bei ersterem besteht das gleiche Problem wie bei der Spannungssteuerungsmethode, bei der es schwierig ist, das Signal des Steuerschalters vom Stromkreis zu isolieren, und das Signal leicht durch das Rauschen des Stromkreises beeinträchtigt wird. Letzteres hat das Problem, dass die Kosten und die Schaltungskomplexität des D/A-Chips steigen, während gleichzeitig die Verzögerung der Steuerschaltung zunimmt und die
Rückkopplungssteuerung beeinträchtigt wird.
Der zweite Punkt ist, dass eine Rückkopplungskontrolle während des Aktivierungsprozesses schwierig zu erreichen ist. Genau wie bei der Änderung der Widerstandsmethode muss die Kontrolle ab dem Moment beginnen, in dem der ICE zu steigen beginnt. Andernfalls gibt es zwei Situationen: 1. Wenn die Antriebsspannung hoch ist, ist die ICE-Überschwingung ebenso wie bei einer Änderung der Widerstandsmethode höher. Wenn die Antriebsspannung niedrig ist, führt dies zu einer Verringerung des ICE und sogar dazu, dass der IGBT versehentlich abschaltet. Analyse spezifischer Gründe:
Das äquivalente Modell der IGBT-Antriebsschaltung in dieser Phase ist dasselbe wie das äquivalente Modell bei der Analyse der Mängel der modifizierten Widerstandsmethode, wie in Abbildung 2.20 dargestellt. Aufgrund der geringen Größe von Rg ist Ig viel größer
als IgC. Daher kann der Einfluss von IgC bei der Analyse von Defekten in der modifizierten Spannungsmethode vernachlässigt werden. Dies vereinfacht das äquivalente Modell und erfordert nur die Treiberschaltung. Aufgrund des kleinen Rg muss
das Vorhandensein einer parasitären Induktivität Lg im Treiberkreis berücksichtigt werden. Das vereinfachte Modell ist in Abbildung 5 dargestellt.

Abbildung 5 Vereinfachtes Modell für die Steuerungsphase des Öffnungsprozesses der Spannungsmethode

Wenn die Ansteuerspannung während der Steuerung hoch ist, dauert es aufgrund der parasitären Induktivität Lg im Ansteuerkreis eine Zeitspanne (ungefähr mehrere zehn ns), bis Ig abnimmt. Zu diesem Zeitpunkt wird Vge immer noch schneller ansteigen, so dass es nicht möglich ist, das Überschwingen von ICE auf ein sehr niedriges Niveau zu reduzieren. Wenn Sie das ICE-Überschwingen sehr niedrig halten möchten, müssen Sie die Antriebsspannung sehr niedrig reduzieren, sogar unter die aktuelle Vge. Dies führt zu einem Abfall des ICE und sogar zu einer falschen Abschaltung, was den normalen Betrieb des IGBT beeinträchtigt. Damit der IGBT normal funktioniert, sollte die Antriebsspannung während der Steuerphase mindestens größer sein als die Vge vor der Steuerung, wodurch verhindert wird, dass das ICE-Überschwingen auf ein niedrigeres Niveau reduziert wird. Daher muss im Schaltungsdesign immer noch ein großer IGBT-Stromspielraum gelassen werden.
Der dritte Punkt besteht darin, dass es schwierig ist, die Antriebsspannung Vcom während der Steuerphase zu ändern, und dass keine unterschiedlichen Steuereffekte (unterschiedliche Spannungs- und Stromüberschwinger) erzielt werden können. Einige Literaturstellen schlagen die Methode vor, D/A-Chips zu digitalen Steuerschaltungen hinzuzufügen, um Vcom zu ändern. Dies erhöht jedoch nicht nur die Kosten, sondern erhöht auch die Verzögerung des Regelkreises, was zu einer ungenauen oder sogar ineffektiven Regelung führen kann. Es kann nicht als gute Methode angesehen werden und kann nicht in praktischen Anwendungen eingesetzt werden.