IGBT驅(qū)動(dòng)電路的作用

IGBT驅(qū)動(dòng)電路的作用是驅(qū)動(dòng)IGBT模塊以能讓其正常工作，同時(shí)對(duì)IGBT模塊進(jìn)行保護(hù)。IGBT 驅(qū)動(dòng)電路的作用對(duì)整個(gè)IGBT構(gòu)成的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)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(kāi)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(dòng)電路就是將控制電路輸出的PWM信號(hào)進(jìn)行功率放大，以滿足驅(qū)動(dòng)IGBT的要求，驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)的是否合理直接關(guān)系到IGBT的安全、可靠使用。IGBT驅(qū)動(dòng)電路還為IGBT器件提供門(mén)極過(guò)壓、短路保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、過(guò)溫保護(hù)、Vce過(guò)壓保護(hù)(有源鉗位)、門(mén)極欠壓保護(hù)，didt保護(hù)(短路過(guò)流保護(hù)的一種)。

IGBT驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)

1. 設(shè)計(jì)IGBT驅(qū)動(dòng)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(jì)驅(qū)動(dòng)電路時(shí)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(shí)需要承受的峰值電流，可以由下面的公式導(dǎo)出：

IGBT驅(qū)動(dòng)器的選擇

在實(shí)際電路中，柵極電阻的選擇要考慮開(kāi)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(shí)，IGBT的CE間電壓尖峰過(guò)大 柵極電阻很大時(shí)，又會(huì)增大開(kāi)關(guān)損耗。所以，選擇IGBT驅(qū)動(dòng)器時(shí)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(huì)引起開(kāi)關(guān)狀態(tài)下電壓和電流的尖峰和振鈴，在實(shí)際的驅(qū)動(dòng)電路中，連線要盡量短，并且驅(qū)動(dòng)電路和吸收電路應(yīng)布置在同一個(gè)PCB板上，同時(shí)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(duì)于大功率IGBT，設(shè)計(jì)和選擇驅(qū)動(dòng)基于以下的參數(shù)要求：器件關(guān)斷偏置、門(mén)極電荷、耐固性和電源情況等。門(mén)極電路的正偏壓VGE負(fù)偏壓-VGE和門(mén)極電阻RG的大小，對(duì)IGBT的通態(tài)壓降、開(kāi)關(guān)時(shí)間、開(kāi)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(mén)極驅(qū)動(dòng)條件與器件特性的關(guān)系見(jiàn)表1。柵極正電壓 的變化對(duì)IGBT的開(kāi)通特性、負(fù)載短路能力和dVcE/dt電流有較大影響，而門(mén)極負(fù)偏壓則對(duì)關(guān)斷特性的影響比較大。在門(mén)極電路的設(shè)計(jì)中，還要注意開(kāi)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(wèn)題(見(jiàn)下圖)。