IGBT的驱动电路

核心提示1.这个模块里面已经集成了驱动电路,就是图中的pre-driver,上桥臂三个,三个下桥臂共用一个。准确说这个应该是一个IPM模块,而非IGBT模块,他们的区别就在于是否集成了驱动电路。2.驱动电路顾名思义,就是驱动IGBT的:将输入的PW

1.

这个模块里面已经集成了驱动电路,就是图中的pre-driver,上桥臂三个,三个下桥臂共用一个。准确说这个应该是一个IPM模块,而非IGBT模块,他们的区别就在于是否集成了驱动电路。

2.

驱动电路顾名思义,就是驱动IGBT的:将输入的PWM信号转化成可以开通和关断IGBT的电平标准;使得驱动电流足以可以开通和关断IGBT(尤其是IGBT的Ice较大的时候);使得PWM信号的上升时间和下降时间满足IGBT开通关断的要求。

另外,驱动电路还应该具备必要的保护功能,避免IGBT损坏。

3.

驱动电路有现成的,正如楼上所说。

igbt驱动电路的要求

刚才有位仁兄说接个电阻,就是为了把这个电荷放掉。不能否认有这个作用,但是十几K的电阻相对于最大几十欧的IGBT门极关断电阻来说,放电效果是不明显的;所以这个十几K的电阻的设置明显不是针对这个情况设计的,在考虑对IGBT保护设计的时候,有一种情况IGBT比较容易损坏,就是门极电平悬空的时候,IGBT集电极有高电压接通,因为IGBT米勒电容的作用,会导致IGBT误导通,有烧坏IGBT的风险,如果GE间接个十几K的电阻,可以给米勒电容提供释放通道,不会引起IGBT误导通;在IGBT驱动电路中GE间经常接个十几K的电阻时为了驱动电路没用通电或者不起作用时,给IGBT的C极通高压不会造成IGBT误导通,阻值不能大小,否则会延长开通时间,增加IGBT的开关损耗,阻值太大了降低应有的作用。

对于大功率IGBT,选择驱动电路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(见表1)。

表1 IGBT门极驱动条件与器件特性的关系

由于IGBT的开关特性和安全工作区随着栅极驱动电路的变化而变化,因而驱动电路性能的好坏将直接影响IGBT能否正常工作。为使IGBT能可靠工作。IGBT对其驱动电路提出了以下要求。

1)向IGBT提供适当的正向栅压。并且在IGBT导通后。栅极驱动电路提供给IGBT的驱动电压和电流要有足够的幅度,使IGBT的功率输出级总处于饱和状态。瞬时过载时,栅极驱动电路提供的驱动功率要足以保证IGBT不退出饱和区。IGBT导通后的管压降与所加栅源电压有关,在漏源电流一定的情况下,VGE越高,VDS傩就越低,器件的导通损耗就越小,这有利于充分发挥管子的工作能力。但是, VGE并非越高越好,一般不允许超过20 V,原因是一旦发生过流或短路,栅压越高,则电流幅值越高,IGBT损坏的可能性就越大。通常,综合考虑取+15 V为宜。

2)能向IGBT提供足够的反向栅压。在IGBT关断期间,由于电路中其他部分的工作,会在栅极电路中产生一些高频振荡信号,这些信号轻则会使本该截止的IGBT处于微通状态,增加管子的功耗。重则将使调压电路处于短路直通状态。因此,最好给处于截止状态的IGBT加一反向栅压(幅值一般为5~15 V),使IGBT在栅极出现开关噪声时仍能可靠截止。

3)具有栅极电压限幅电路,保护栅极不被击穿。IGBT栅极极限电压一般为+20 V,驱动信号超出此范围就可能破坏栅极。

4)由于IGBT多用于高压场合。要求有足够的输入、输出电隔离能力。所以驱动电路应与整个控制电路在电位上严格隔离,一般采用高速光耦合隔离或变压器耦合隔离。

5)IGBT的栅极驱动电路应尽可能的简单、实用。应具有IGBT的完整保护功能,很强的抗干扰能力,且输出阻抗应尽可能的低。

 
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