IGBT的驱动电路原理与保护技术.docx

IGBT的驱动电路原理与保护技术fenghy导语：IGBT的驱动条件驱动条件与IGBT的特性亲密相关1IGBT的驱动条件驱动条件与IGBT的特性亲密相关。设计栅极驱动电路时，应十分留意开通特性、负载短路才能和dUdsdt引起的误触发等问题。正偏置电压Uge增加，通态电压下降，开通能耗Eon也下降，分别如图262a和b所示。由图中还可看出，假设十Uge固定不变时，导通电压将随漏极电流增大而增高，开通损耗将随结温升高而升高。负偏电压一Uge直接影响IGBT的可靠运行，负偏电压增高时漏极浪涌电流明显下降，对关断能耗无显著影响，Uge与集电极浪涌电流和关断能耗Eoff的关系分别如图263a和b所示。门极电阻Rg增加，将使IGBT的开通与关断时间增加；因此使开通与关断能耗均增加。而门极电阻减少，那么又使di/dt增大，可能引发IGBT误导通，同时Rg上的损耗也有所增加。详细关系如图2-64。由上述不难得知：IGBT的特性随门板驱动条件的变化而变化,就象双极型晶体管的开关特性和平安工作区随基极驱动而变化一样。但是IGBT所有特性不能同时最正确化。双极型晶体管的开关特性随基极驱动条件Ib1，Ib2而变化。然而，对于IGBT来讲，正如图263和图264所示，门极驱动条件仅对其关断特性略有影响。因此，我们应将更多的留意力放在IGBT的开通、短路负载容量上。对驱动电路的要求可归纳如下：lIGBT与MOSFET都是电压驱动，都具有一个255V的阈值电压，有一个容性输入阻抗，因此IGBT对栅极电荷非常敏感故驱动电路必须很可靠，要保证有一条低阻抗值的放电回路，即驱动电路与IGBT的连线要尽量短。2用内阻小的驱动源对栅极电容充放电，以保证栅极控制电压Uge,有足够陡的前后沿，使IGBT的开关损耗尽量小。另外，IGBT开通后，栅极驱动源应能提供足够的功率，使IGBT不退出饱和而损坏。3驱动电路要能传递几十kHz的脉冲信号。4驱动电平十Uge也必须综合考虑。Uge增大时，IGBT通态压降和开通损耗均下降，但负载短路时的Ic增大，IGBT能承受短路电流的时间减小，对其平安不利，因此在有短途经程的设备中Uge应选得小些，一般选1215V。5在关断经过中，为尽快抽取PNP管的存储电荷，须施加一负偏压Uge,但它受IGBT的G、E间最大反向耐压限制，一般取1v10V。6在大电感负载下，IGBT的开关时间不能太短，以限制出di/dt形成的尖峰电压，确保IGBT的平安。7由于IGBT在电力电子设备中多用于高压场合，故驱动电路与控制电路在电位上应严格隔离。8IGBT的栅极驱动电路应尽可能简单实用，最好自身带有对IGBT的保护功能，有较强的抗干扰才能。0