IGBT驅(qū)動電路作用與設(shè)計詳解，如何選擇IGBT驅(qū)動器

IGBT驅(qū)動電路的作用

IGBT驅(qū)動電路的作用是驅(qū)動IGBT模塊以能讓其正常工作，同時對IGBT模塊進行保護。IGBT 驅(qū)動電路的作用對整個IGBT構(gòu)成的系統(tǒng)來說至關(guān)重要。IGBT是電路的核心器件，它可在高壓下導(dǎo)通，并在大電流下關(guān)斷，在硬開關(guān)橋式電路中，功率器件IGBT能否正確可靠地使用起著至關(guān)重要的作用。驅(qū)動電路就是將控制電路輸出的PWM信號進行功率放大，以滿足驅(qū)動IGBT的要求，驅(qū)動電路設(shè)計的是否合理直接關(guān)系到IGBT的安全、可靠使用。IGBT驅(qū)動電路還為IGBT器件提供門極過壓、短路保護、過流保護、過溫保護、Vce過壓保護(有源鉗位)、門極欠壓保護，didt保護(短路過流保護的一種)。

IGBT驅(qū)動電路的設(shè)計

1. 設(shè)計IGBT驅(qū)動電路需要考慮的性能參數(shù)

1)IGBT在電路中承受的正反向峰值電壓，可以由下面的公式導(dǎo)出：

設(shè)計驅(qū)動電路時需要考慮到2-2.5倍的安全系數(shù)，可選IGBT的電壓為1200V。

2)在電路中IGBT導(dǎo)通時需要承受的峰值電流，可以由下面的公式導(dǎo)出：

IGBT驅(qū)動器的選擇

在實際電路中，柵極電阻的選擇要考慮開關(guān)速度的要求和損耗的大小。柵極電阻也不是越小越好，當(dāng)柵極電阻很小時，IGBT的CE間電壓尖峰過大 柵極電阻很大時，又會增大開關(guān)損耗。所以，選擇IGBT驅(qū)動器時要在尖峰電壓能夠承受的范圍內(nèi)適當(dāng)減小柵極電阻。由于電路中的雜散電感會引起開關(guān)狀態(tài)下電壓和電流的尖峰和振鈴，在實際的驅(qū)動電路中，連線要盡量短，并且驅(qū)動電路和吸收電路應(yīng)布置在同一個PCB板上，同時在靠近IGBT的GE間加雙向穩(wěn)壓管， 以箝位引起的耦合到柵極的電壓尖峰。

對于大功率IGBT，設(shè)計和選擇驅(qū)動基于以下的參數(shù)要求：器件關(guān)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(fù)偏壓-VGE和門極電阻RG的大小，對IGBT的通態(tài)壓降、開關(guān)時間、開關(guān)損耗、承受短路能力以及dv/dt電流等參數(shù)有不同程度的影響。門極驅(qū)動條件與器件特性的關(guān)系見表1。柵極正電壓 的變化對IGBT的開通特性、負(fù)載短路能力和dVcE/dt電流有較大影響，而門極負(fù)偏壓則對關(guān)斷特性的影響比較大。在門極電路的設(shè)計中，還要注意開通特性、負(fù)載短路能力和由dVcE/dt 電流引起的誤觸發(fā)等問題(見下圖)。