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標(biāo)題: IGBT的驅(qū)動(dòng)電路原理與保護(hù)技術(shù) [打印本頁]

作者: 51黑黑黑 時(shí)間: 2016-2-21 19:15
標(biāo)題: IGBT的驅(qū)動(dòng)電路原理與保護(hù)技術(shù)
1 ． IGBT 的驅(qū)動(dòng)條件驅(qū)動(dòng)條件與 IGBT 的特性密切相關(guān)。設(shè)計(jì)柵極驅(qū)動(dòng)電路時(shí)，應(yīng)特別注意開通特性、負(fù)載短路能力和 dUds ／ dt 引起的誤觸發(fā)等問題。
正偏置電壓 Uge 增加，通態(tài)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(shí)，導(dǎo)通電壓將隨漏極電流增大而增高，開通損耗將隨結(jié)溫升高而升高。

負(fù)偏電壓一 Uge 直接影響 IGBT 的可靠運(yùn)行，負(fù)偏電壓增高時(shí)漏極浪涌電流明顯下降，對(duì)關(guān)斷能耗無顯著影響，－ Uge 與集電極浪涌電流和關(guān)斷能耗 Eoff 的關(guān)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(guān)斷時(shí)間增加；因而使開通與關(guān)斷能耗均增加。而門極電阻減少，則又使 di/dt 增大，可能引發(fā) IGBT 誤導(dǎo)通，同時(shí) Rg 上的損耗也有所增加。具體關(guān)系如圖 2-64 。

由上述不難得知： IGBT 的特性隨門板驅(qū)動(dòng)條件的變化而變化 , 就象雙極型晶體管的開關(guān)特性和安全工作區(qū)隨基極驅(qū)動(dòng)而變化一樣。但是 IGBT 所有特性不能同時(shí)最佳化。
雙極型晶體管的開關(guān)特性隨基極驅(qū)動(dòng)條件（ Ib1 ， Ib2 ）而變化。然而，對(duì)于 IGBT 來說，正如圖 2 － 63 和圖 2 － 64 所示，門極驅(qū)動(dòng)條件僅對(duì)其關(guān)斷特性略有影響。因此，我們應(yīng)將更多的注意力放在 IGBT 的開通、短路負(fù)載容量上。
對(duì)驅(qū)動(dòng)電路的要求可歸納如下：
l ） IGBT 與 MOSFET 都是電壓驅(qū)動(dòng)，都具有一個(gè) 2 ． 5 ～ 5V 的閾值電壓，有一個(gè)容性輸入阻抗，因此 IGBT 對(duì)柵極電荷非常敏感故驅(qū)動(dòng)電路必須很可靠，要保證有一條低阻抗值的放電回路，即驅(qū)動(dòng)電路與 IGBT 的連線要盡量短。
2 ）用內(nèi)阻小的驅(qū)動(dòng)源對(duì)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(guān)損耗盡量小。另外， IGBT 開通后，柵極驅(qū)動(dòng)源應(yīng)能提供足夠的功率，使 IGBT 不退出飽和而損壞。
3 ）驅(qū)動(dòng)電路要能傳遞幾十 kHz 的脈沖信號(hào)。
4 ）驅(qū)動(dòng)電平十 Uge 也必須綜合考慮。＋ Uge 增大時(shí)， IGBT 通態(tài)壓降和開通損耗均下降，但負(fù)載短路時(shí)的 Ic 增大， IGBT 能承受短路電流的時(shí)間減小，對(duì)其安全不利，因此在有短路過程的設(shè)備中 Uge 應(yīng)選得小些，一般選 12 ～ 15V 。
5 ）在關(guān)斷過程中，為盡快抽取 PNP 管的存儲(chǔ)電荷，須施加一負(fù)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(fù)載下， IGBT 的開關(guān)時(shí)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(shè)備中多用于高壓場(chǎng)合，故驅(qū)動(dòng)電路與控制電路在電位上應(yīng)嚴(yán)格隔離。
8 ） IGBT 的柵極驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)盡可能簡單實(shí)用，最好自身帶有對(duì) IGBT 的保護(hù)功能，有較強(qiáng)的抗干擾能力。-->

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