由于IGBT高電壓、大電流和高頻特性,IGBT需要一個(gè)專門的驅(qū)動(dòng)電路來控制其開通和關(guān)斷。本文將介紹IGBT驅(qū)動(dòng)電路。
一、IGBT驅(qū)動(dòng)電路的作用
IGBT驅(qū)動(dòng)電路的主要作用是向IGBT提供適當(dāng)?shù)臇艠O電壓,以實(shí)現(xiàn)對IGBT的可靠開關(guān)控制。具體來說,驅(qū)動(dòng)電路需要完成以下功能:
提供足夠的柵極電壓:IGBT的柵極-發(fā)射極間需要一定的電壓差才能導(dǎo)通,這個(gè)電壓差通常在15V至18V之間。驅(qū)動(dòng)電路需要能夠提供足夠的柵極電壓,以保證IGBT的正常工作。
- 快速切換:IGBT的開關(guān)速度非???,驅(qū)動(dòng)電路需要能夠在短時(shí)間內(nèi)提供足夠的柵極電壓,以實(shí)現(xiàn)IGBT的快速切換。
- 保護(hù)IGBT:驅(qū)動(dòng)電路需要具備過壓、過流和短路保護(hù)功能,以防止IGBT因外部故障而損壞。
對驅(qū)動(dòng)電路的要求:
①由于IGBT是電壓驅(qū)動(dòng)的,具有一個(gè)2.5~5.0V的閥值電壓和容性輸入阻抗,因此對柵極電荷非常敏感。所以,驅(qū)動(dòng)電路必須非??煽?,并確保有一條低阻抗值的放電回路。這意味著驅(qū)動(dòng)電路與IGBT的連線應(yīng)盡量短。
②使用內(nèi)阻較小的驅(qū)動(dòng)源對柵極電容進(jìn)行充放電,以確保柵極控制電壓UCE具有足夠陡峭的前后沿。這樣可以使IGBT的開關(guān)損耗盡可能降低。此外,IGBT開通后,柵極驅(qū)動(dòng)源應(yīng)具備足夠的功率,以防止IGBT退出飽和狀態(tài)而損壞。
③驅(qū)動(dòng)電路中的正偏壓應(yīng)設(shè)定為+12 +15V,而負(fù)偏壓應(yīng)設(shè)定為-2 -10V。
④由于IGBT通常應(yīng)用于高壓場合,因此驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)確保整個(gè)控制電路在電位上的嚴(yán)格隔離。
⑤驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)盡量簡單實(shí)用,并具備對IGBT的自保護(hù)功能。同時(shí),驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)具有較強(qiáng)的抗干擾能力。
⑥對于大電感負(fù)載,IGBT的關(guān)斷時(shí)間不宜過短。這樣做可以限制di/dt所形成的尖峰電壓,從而確保IGBT的安全。
總之,IGBT驅(qū)動(dòng)電路是實(shí)現(xiàn)對IGBT可靠開關(guān)控制的關(guān)鍵部件。設(shè)計(jì)時(shí)需要充分考慮IGBT的參數(shù)要求、實(shí)際應(yīng)用環(huán)境和保護(hù)功能等因素,以確保驅(qū)動(dòng)電路的性能和可靠性。
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