IGBT驱动电路作用与设计详解,如何选择IGBT驱动器

来源:网络整理 作者:2017年06月05日 14:21
关键词:驱动电路

  IGBT驱动电路的作用

  IGBT驱动电路的作用是驱动IGBT模块以能让其正常工作,同时对IGBT模块进行保护。IGBT 驱动电路的作用对整个IGBT构成的系统来说至关重要。IGBT是电路的核心器件,它可在高压下导通,并在大电流下关断,在硬开关桥式电路中,功率器件IGBT能否正确可靠地使用起着至关重要的作用。驱动电路就是将控制电路输出的PWM信号进行功率放大,以满足驱动IGBT的要求,驱动电路设计的是否合理直接关系到IGBT的安全、可靠使用。IGBT驱动电路还为IGBT器件提供门极过压、短路保护、过流保护、过温保护、Vce过压保护(有源钳位)、门极欠压保护,didt保护(短路过流保护的一种)。

  IGBT驱动电路的设计

  1. 设计IGBT驱动电路需要考虑的性能参数

  1)IGBT在电路中承受的正反向峰值电压,可以由下面的公式导出:

  IGBT驱动电路作用与设计详解,如何选择IGBT驱动器

  设计驱动电路时需要考虑到2-2.5倍的安全系数,可选IGBT的电压为1200V。

  2)在电路中IGBT导通时需要承受的峰值电流,可以由下面的公式导出:

  IGBT驱动电路作用与设计详解,如何选择IGBT驱动器

  IGBT驱动器的选择

  在实际电路中,栅极电阻的选择要考虑开关速度的要求和损耗的大小。栅极电阻也不是越小越好,当栅极电阻很小时,IGBT的CE间电压尖峰过大 栅极电阻很大时,又会增大开关损耗。所以,选择IGBT驱动器时要在尖峰电压能够承受的范围内适当减小栅极电阻。由于电路中的杂散电感会引起开关状态下电压和电流的尖峰和振铃,在实际的驱动电路中,连线要尽量短,并且驱动电路和吸收电路应布置在同一个PCB板上,同时在靠近IGBT的GE间加双向稳压管, 以箝位引起的耦合到栅极的电压尖峰。

  对于大功率IGBT,设计和选择驱动基于以下的参数要求:器件关断偏置、门极电荷、耐固性和电源情况等。门极电路的正偏压VGE负偏压-VGE和门极电阻RG的大小,对IGBT的通态压降、开关时间、开关损耗、承受短路能力以及dv/dt电流等参数有不同程度的影响。门极驱动条件与器件特性的关系见表1。栅极正电压 的变化对IGBT的开通特性、负载短路能力和dVcE/dt电流有较大影响,而门极负偏压则对关断特性的影响比较大。在门极电路的设计中,还要注意开通特性、负载短路能力和由dVcE/dt 电流引起的误触发等问题(见下图)。

  IGBT驱动电路作用与设计详解,如何选择IGBT驱动器

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