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標題: IGBT的驅動電路原理與保護技術 [打印本頁]

作者: 51黑黑黑    時間: 2016-2-21 19:15
標題: IGBT的驅動電路原理與保護技術
        1 . IGBT 的驅動條件驅動條件與 IGBT 的特性密切相關。設計柵極驅動電路時,應特別注意開通特性、負載短路能力和 dUds / dt 引起的誤觸發等問題。
正偏置電壓 Uge 增加,通態電壓下降,開通能耗 Eon 也下降,分別如圖 2 - 62 a 和 b 所示。由圖中還可看出,若十 Uge 固定不變時,導通電壓將隨漏極電流增大而增高,開通損耗將隨結溫升高而升高。


負偏電壓一 Uge 直接影響 IGBT 的可靠運行,負偏電壓增高時漏極浪涌電流明顯下降,對關斷能耗無顯著影響,- Uge 與集電極浪涌電流和關斷能耗 Eoff 的關系分別如圖 2 - 63 a 和 b 所示。


門極電阻 Rg 增加,將使 IGBT 的開通與關斷時間增加;因而使開通與關斷能耗均增加。而門極電阻減少,則又使 di/dt 增大,可能引發 IGBT 誤導通,同時 Rg 上的損耗也有所增加。具體關系如圖 2-64 。


由上述不難得知: IGBT 的特性隨門板驅動條件的變化而變化 , 就象雙極型晶體管的開關特性和安全工作區隨基極驅動而變化一樣。但是 IGBT 所有特性不能同時最佳化。
雙極型晶體管的開關特性隨基極驅動條件( Ib1 , Ib2 )而變化。然而,對于 IGBT 來說,正如圖 2 - 63 和圖 2 - 64 所示,門極驅動條件僅對其關斷特性略有影響。因此,我們應將更多的注意力放在 IGBT 的開通、短路負載容量上。
對驅動電路的要求可歸納如下:
l ) IGBT 與 MOSFET 都是電壓驅動,都具有一個 2 . 5 ~ 5V 的閾值電壓,有一個容性輸入阻抗,因此 IGBT 對柵極電荷非常敏感故驅動電路必須很可靠,要保證有一條低阻抗值的放電回路,即驅動電路與 IGBT 的連線要盡量短。
2 )用內阻小的驅動源對柵極電容充放電,以保證柵極控制電壓 Uge, 有足夠陡的前后沿,使 IGBT 的開關損耗盡量小。另外, IGBT 開通后,柵極驅動源應能提供足夠的功率,使 IGBT 不退出飽和而損壞。
3 )驅動電路要能傳遞幾十 kHz 的脈沖信號。
4 )驅動電平十 Uge 也必須綜合考慮。+ Uge 增大時, IGBT 通態壓降和開通損耗均下降,但負載短路時的 Ic 增大, IGBT 能承受短路電流的時間減小,對其安全不利,因此在有短路過程的設備中 Uge 應選得小些,一般選 12 ~ 15V 。
5 )在關斷過程中,為盡快抽取 PNP 管的存儲電荷,須施加一負偏壓 Uge, 但它受 IGBT 的 G 、 E 間最大反向耐壓限制,一般取 ——1v — —— 10V 。
6 )在大電感負載下, IGBT 的開關時間不能太短,以限制出 di/dt 形成的尖峰電壓,確保 IGBT 的安全。
7 )由于 IGBT 在電力電子設備中多用于高壓場合,故驅動電路與控制電路在電位上應嚴格隔離。
8 ) IGBT 的柵極驅動電路應盡可能簡單實用,最好自身帶有對 IGBT 的保護功能,有較強的抗干擾能力。-->

                                                                                                               





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