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igbt�(qū)�(dòng)
閱讀�9376�(shí)間:2010-11-17 17:39:58

  IGBT�(qū)�(dòng)是用來驅(qū)�(dòng)絕緣柵雙�晶體管(IGBT)的�(qū)�(dòng)電路,IGBT的驅(qū)�(dòng)和保�(hù)是其�(yīng)用中的關(guān)鍵技�(shù)�

要求

  根據(jù)IGBT 的特�, 其對(duì)�(qū)�(dòng)電路的要求如�:

  (1) 提供適當(dāng)?shù)恼聪螂�? 使IGBT 能可靠地開通和�(guān)斷。當(dāng)正偏壓增大時(shí)IGBT 通態(tài)壓降和開通損耗均下降, 但若U GE過大, 則負(fù)載短路時(shí)其IC 隨U GE增大而增�, �(duì)其安全不�, 使用中選U GEn 15V 為好�

  �(fù)偏電壓可防止由于�(guān)斷時(shí)浪涌電流過大而使IGBT誤導(dǎo)�, 一般選U GE= - 5V 為宜�

  (2) IGBT 的開�(guān)�(shí)間應(yīng)綜合考慮??焖匍_通和�(guān)斷有利于提高工作頻率, 減小開關(guān)損�。但在大電感�(fù)載下, IGBT 的開頻率不宜過大, �?yàn)楦咚匍_斷和�(guān)斷會(huì)�(chǎn)生很高的尖峰電壓, 及有可能造成IGBT 自身或其他元件擊穿�

  (3) IGBT 開通后, �(qū)�(dòng)電路�(yīng)提供足夠的電�、電流幅�, 使IGBT 在正常工作及過載情況下不致退出飽和而損��

  (4) IGBT �(qū)�(dòng)電路中的電阻R G �(duì)工作性能有較大的影響, R G 較大, 有利于抑制IGBT 的電流上升率及電壓上升率, 但會(huì)增加IGBT 的開�(guān)�(shí)間和開關(guān)損�; R G 較小, �(huì)引起電流上升率增�, 使IGBT 誤導(dǎo)通或損壞。R G 的具體數(shù)�(jù)與驅(qū)�(dòng)電路的結(jié)�(gòu)及IGBT 的量有關(guān), 一般在幾歐� 幾十�, 小容量的IGBT 其R G 值較��

  (5) �(qū)�(dòng)電路�(yīng)具有較強(qiáng)的抗干擾能力及對(duì)IG2BT 的保�(hù)功能。IGBT 的控�、驅(qū)�(dòng)及保�(hù)電路等應(yīng)與其高速開�(guān)特性相匹配, 另外, 在未采取適當(dāng)?shù)姆漓o電措施情況下, G—E 斷不能開��

�(yīng)用舉�

  1 直接�(qū)�(dòng)�

  如圖 所�, 為了使IGBT �(wěn)定工�, 一般要求雙電源供電方式, 即驅(qū)�(dòng)電路要求采用正、負(fù)偏壓的兩電源方式, 輸入信號(hào)�(jīng)整形器整形后�(jìn)入放大級(jí), 放大�(jí)采用有源�(fù)載方式以提供足夠的門極電�。為消除可能出現(xiàn)的振蕩現(xiàn)�, IGBT 的柵射極間接入了RC �(wǎng)�(luò)組成的阻尼濾波器。此種驅(qū)�(dòng)電路適用于小容量的IGBT�

變壓器隔離驅(qū)動(dòng)

  2 隔離�(qū)�(dòng)�

  隔離�(qū)�(dòng)法有兩種電路形式�

隔離驅(qū)動(dòng)

  上圖為最�(jiǎn)單的變壓器隔離驅(qū)�(dòng)電路, 適用于小容量的IGBT。圖4 為光電耦合隔離�(qū)�(dòng)電路, 采用�

  電源供電的方�。當(dāng)V G 使發(fā)光二極管有電流流過時(shí),光電耦合器HU 的三極管�(dǎo)�, R 1 上有電流流過, �(chǎng)效應(yīng)管T 1 �(guān)�, 在V C 的作用下, �(jīng)電阻R 2、T 2 管的基—發(fā)射器有了偏流, T 2 迅速導(dǎo)�, �(jīng)R G 柵極電阻,GBT 得到正偏而導(dǎo)�。當(dāng)V G 沒有脈沖電壓�(shí), �(fā)光二極管不發(fā)�, 作用過程相反, T 1 �(dǎo)通使T 3 �(dǎo)�,- V C �(jīng)柵極電阻R G 加在IGBT 得柵射極之間, 使IG2BT 迅速關(guān)��

  3 使用EXB840 集成模塊控制的驅(qū)�(dòng)電路

  相對(duì)于分立元件驅(qū)�(dòng)電路而言, 集成化模塊驅(qū)�(dòng)電路抗干擾能力強(qiáng)、集成化程度�、速度�、保�(hù)功能完善、可�(shí)�(xiàn)IGBT 的驅(qū)�(dòng)。EXB840 為高速型集成模塊, 開關(guān)頻率�(dá)40kHz, 能驅(qū)�(dòng)75A , 1200V的IGBT �?!∪鐖D5 所�, 適當(dāng)增加外部元件, 可使整�(gè)電路具有過流檢測(cè)、保�(hù)及軟�(guān)斷功�。加直流20V 作為集成塊工作電�。內(nèi)部利用穩(wěn)壓二極管�(chǎn)�- 5V的電�, 除供�(nèi)部應(yīng)用外, 也為外用提供�(fù)偏壓。集成塊采用高速光耦輸入隔��

  由于EXB840 �15 腳接高電�, 故控制脈沖輸入端14 腳為低電平時(shí), IGBT �(dǎo)�, 14 腳高電平�(shí), IG2BT 截止。穩(wěn)壓管V 1、V 2 為柵極電壓的正向限幅保護(hù), 電容C1、C2 為正、反向電源的濾波電容, 1 腳還外接�(fā)射極的鉗位二極管VD2。此�, �(dāng)集電極電流過大時(shí), IGBT 的飽和壓降U CE將明顯增�, 使集電極電位升高, 過高的集電極電位作為過流信號(hào)送至6 �, 通過EXB840 �(nèi)部的保護(hù)電路, 使柵極電位逐步下降,IGBT 延時(shí)截止。與此同�(shí), 5 腳輸出低電平, 使光耦合器S01 �(dǎo)�, 輸出過電流保�(hù)信號(hào), �(duì)PWM 信號(hào)提供一�(gè)封鎖信號(hào), 封鎖與門�

圖5

注意事項(xiàng)

  1,IGBT 開關(guān)�(shí)� dv/dt � di/dt 很高,在主板連接到驅(qū)�(dòng)板的扁平線上套一�(gè)扁磁 �(huán),可降低對(duì)電子線路的電磁干�.在每� IGBT 的三根驅(qū)�(dòng)連接線上也各套一�(gè) 圓柱磁環(huán),也可降低電磁干擾.還可以在輸入電源線上也套一�(gè)圓柱磁環(huán).

  2,�(shè)�(jì) IGBT �(qū)�(dòng)板位置時(shí),�(yīng)盡量靠近 IGBT,使驅(qū)�(dòng)板至 IGBT 的連接線路� 量短,這樣�(qū)�(dòng)波形更佳,電路工作更可�,但還要考慮靠近 IGBT 是否�(dǎo)致驅(qū)�(dòng) 板環(huán)境溫度過�,如果�(qū)�(dòng)板環(huán)境溫度過�,�(qū)�(dòng)板應(yīng)該要降額使用.

  3,注意輸入電源需要有一定的功率裕量,否則在帶�(fù)載情況下,�(qū)�(dòng)板上的開�(guān)� 源可能不能正常啟�(dòng).例如� 20KHz 的頻率驅(qū)�(dòng) 4 � 300A � IGBT,正常工作�(shí), 輸入 24V � 12V 電源的總功率可能只有 12W 左右,但為保證帶負(fù)載正常起�(dòng),� 入電源需要提� 24W 左右的瞬�(shí)起動(dòng)功率,起動(dòng)持續(xù)�(shí)間在 1S 以內(nèi).所�,一� �(yīng)按照電源電流值選取供電電�

維庫電子通,電子知識(shí),一查百��

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