IGBT驅動電路的設計要求
    發布者:yflwzj  發布時間:2012-05-24 08:23:56  訪問次數:902

    IGBT驅動電路的設計要求 
     對于大功率IGBT,選擇驅動電路基于以下的參數要求:器件關斷偏置、門極電荷、耐固性和電源情況等。門極電路的正偏壓VGE負偏壓-VGE和門極電阻RG的大小,對IGBT的通態壓降、開關時間、開關損耗、承受短路能力以及dv/dt電流等參數有不同程度的影響。門極驅動條件與器件特性的關系見表1。柵極正電壓 的變化對IGBT的開通特性、負載短路能力和dVcE/dt電流有較大影響,而門極負偏壓則對關斷特性的影響比較大。在門極電路的設計中,還要注意開通特性、負載短路能力和由dVcE/dt 電流引起的誤觸發等問題(見表1)。

      表1 IGBT門極驅動條件與器件特性的關系
      驅動電路圖

    驅動電路圖

      由于IGBT的開關特性和安全工作區隨著柵極驅動電路的變化而變化,因而驅動電路性能的好壞將直接影響IGBT能否正常工作。為使IGBT能可靠工作。IGBT對其驅動電路提出了以下要求。
      1)向IGBT提供適當的正向柵壓。并且在IGBT導通后。柵極驅動電路提供給IGBT的驅動電壓和電流要有足夠的幅度,使IGBT的功率輸出級總處于飽和狀態。瞬時過載時,柵極驅動電路提供的驅動功率要足以保證IGBT不退出飽和區。IGBT導通后的管壓降與所加柵源電壓有關,在漏源電流一定的情況下,VGE越高,VDS儺就越低,器件的導通損耗就越小,這有利于充分發揮管子的工作能力。但是, VGE并非越高越好,一般不允許超過20 V,原因是一旦發生過流或短路,柵壓越高,則電流幅值越高,IGBT損壞的可能性就越大。通常,綜合考慮取+15 V為宜。
      2)能向IGBT提供足夠的反向柵壓。在IGBT關斷期間,由于電路中其他部分的工作,會在柵極電路中產生一些高頻振蕩信號,這些信號輕則會使本該截止的IGBT處于微通狀態,增加管子的功耗。重則將使調壓電路處于短路直通狀態。因此,最好給處于截止狀態的IGBT加一反向柵壓f幅值一般為5~15 V),使IGBT在柵極出現開關噪聲時仍能可靠截止。
      3)具有柵極電壓限幅電路,保護柵極不被擊穿。IGBT柵極極限電壓一般為+20 V,驅動信號超出此范圍就可能破壞柵極。
      4)由于IGBT多用于高壓場合。要求有足夠的輸人、輸出電隔離能力。所以驅動電路應與整個控制電路在電位上嚴格隔離,一般采用高速光耦合隔離或變壓器耦合隔離。
      5)IGBT的柵極驅動電路應盡可能的簡單、實用。應具有IGBT的完整保護功能,很強的抗干擾能力,且輸出阻抗應盡可能的低。
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