多階段驅(qū)動方法就是將IGBT開通關斷過程分段控制，對不同的階段采取不同的控制方法，這樣就可以盡量減小因為控制而造成的開關延時和開關損耗，從而在實現(xiàn)相同控制目標的條件下，由更短的開關時間和更小的開關損耗。現(xiàn)有的多階段驅(qū)動方法可以分為兩大類，分別是改電阻法和改電壓法，改電阻法就是通過在控制階段改驅(qū)動電阻實觀控制，改電壓法則是通過在控制階段改驅(qū)動電壓實現(xiàn)控制，兩種方法從原理上來說是一樣的，都是通過減慢IGBT開關速度，減小dICE/dt和dVCE/dt成來控制電壓電流過程，但是由于IGBT模塊內(nèi)部和驅(qū)動電路上有各種寄生參數(shù)，所以兩種方法還是有一些不同，下面分析改電阻法這種方法的工作原理和控制方法。

改電阻法

改電阻法在控制階段增大驅(qū)動電阻，進而減小dICE/dt和dVCE/dt，從而控制電壓電流過沖，最簡單的切電阻電路如圖1所示，其中R1阻值很大，R2阻值很小，正常情況下開關S1導通，R1和R2并聯(lián)組成驅(qū)動電阻，在控制階段，S1斷開，R1為驅(qū)動電阻。和之前分析一樣，我們還是將開通過程和關斷過程分開分析。

開通過程：切電阻法開通過程控制示意圖如圖下。

根據(jù)圖2分析，在ICE開始上升時，驅(qū)動電阻從小電阻切換成大電阻，直到上管反并二極管反向恢復電流消失，將驅(qū)動電阻從大電阻變?yōu)樾‰娮琛Ｓ捎陔娏魃仙A段驅(qū)動電阻很大，所以電流上升速度會變慢，電流過沖也就會降低，這樣就實現(xiàn)了對電流過沖的控制。圖3是切電阻法開通過程實驗波形。

關斷過程切電壓法控制示意圖如圖5，當VCE開始上升后，將驅(qū)動電阻切換成大電阻，直到ICE下降過程結(jié)束，切電阻法關斷過程實驗波形如圖4。

這種方法有著前文所說的多階段方法的優(yōu)點，開通時只在ICE上升階段和上管反并二極管反向恢復電流階段進行控制，在其他階段如VCE下降階段不進行控制，關斷時只在VCE上升和ICE下降階段控制，節(jié)省了一些開關時間，減小了開關損耗。但是該方法也有一些問題：

第一個就是切電阻電路需要控制開關，而且開關需要加在驅(qū)動電阻附近，很難將這個開關信號和功率回路隔離起來，所以這個開關的控制信號易受功率回路噪聲的干擾，嚴重時會影響驅(qū)動電路正常工作。

第二個是開通過程反饋控制難以設計，切電阻法必須在ICE開始上升時就將驅(qū)動電阻切換成大電阻，如果在ICE上升一段時間后再切驅(qū)動電阻就會影響控制效果，無法將電流過沖控制的較低，舉例說明，用改電阻法減小電流過沖，控制方法是在控制時間內(nèi)將驅(qū)動電阻從原來的3.3Ω改為更大的驅(qū)動電阻來減小電流過沖，當控制時驅(qū)動電阻阻值為60歐姆時，電流ICE過沖為70A，繼續(xù)增大該電阻阻值，比如增大到200歐姆甚至更高，電流ICE過沖仍然接近70A，電流過沖并沒有如理論分析一般，隨著驅(qū)動電阻的增大而減小。具體原因分析如下：

開通時該階段的IGBT等效模型如圖6所示。該階段有兩股電流給Cge充電，一個是驅(qū)動電流Ig，另外一個是VCE變化在CgC上產(chǎn)生的感應電流IgC。控制之前，Ig較大，IgC很小且方向和圖中箭頭方向相反。開始控制后，驅(qū)動電阻突然從原本的3.3Ω突然變的很大，相當于Ig變?yōu)?，所以對門極電容Cge充電的電流會突然減小，電流上升速度也會突然減小。由于功率回路中雜散電感Ls的存在，IGBT兩端的電壓VCE會減小一點，減小的值和電流ICE上升速度和雜散電感大小有關，表達式如公式1：

當電流上升速度突然減小時，該減小的值會變小，VCE會上升，該現(xiàn)象實驗波形如圖7。VCE上升會在電容CgC上產(chǎn)生一個感應電流IgC，其大小如表達式2所示：

雖然Ig為0，但是有IgC流過門極電容Cge對其充電，使得IGBT集電極電流ICE仍然以較快的速度上升。所以無論將驅(qū)動電阻改的多大，即使驅(qū)動回路斷路了，電流ICE的上升速度仍然較快，ICE過沖也較高，無法再降低。所以只能在ICE開始上升之前就開始控制，使ICE上升速度始終保持在一個較慢的速度，才能有效的控制電流過沖。

我們可以根據(jù)IGBT數(shù)據(jù)手冊查出CgC的大小，通過實驗測出電壓VCE的上升速度，佑算出電流IgC的大小。根據(jù)實驗波形測出VCE的上升速度大約為0.1V/ns，查出CgC的大小約為1nF。根據(jù)公式2算出IgC大小約為0.1A，大約相當于驅(qū)動電阻為30~50歐姆時的充電速度。所以即使在控制時將驅(qū)動電阻改的很大，門極電容Cge仍然在較快速的充電，電流上升速度仍然不慢，電流過沖化就無法降低。

由于這個現(xiàn)象的存在，必須在ICE上升時或者上升前就將驅(qū)動電阻切換成大電阻。因為反饋回路以及控制電路有一些延時，所以無法通過采樣ICE或者DICE/dt信號來控制電流過沖，這就使得開通過程反饋控制很難實現(xiàn)。

第三點是驅(qū)動電阻阻值很難改變，無法實現(xiàn)不同的控制效果（不同的電壓電流過沖），有文獻提出了一種用于切換不同阻值的芯片，可以在控制時改變驅(qū)動電阻，但是該芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)很復雜，驅(qū)動電路成本很高。