[信息与通信]IGBT驱动设计.ppt

M 3~ 电压 检测 泵升 限制 电流 检测 温度 检测 电流 检测 单 片 机 显示 设定 接口 PWM 发生器 驱动 电路 ~ UR UI R0 R1 R2 Rb VTb K R0 R1 Rb R2 IGBT典型应用 数字控制通用变频器-异步电动机调速系统原理图。 IGBT典型应用 调 辅助 整流柜（功率柜） 直流灭磁 灭磁 节 控制 制动整流柜 开关柜 电阻柜 器 柜 （柔性制动） S101 S106+S107 电力电子器件分类“树” 三、复合型器件----IGBT、MCT、IGCT 2、MOS控制晶闸管MCT(门极可关断晶闸管) A K G OFF-FET ON-FET A K G OFF-FET ON-FET 结 束 Johnson Fu FAE 电力电子器件的概念、特点和分类 IGBT的工作原理、基本特性、主要参数 IGBT驱动电路与保护 IGBT典型应用 主要内容 IGBT引言 IGBT是什么? IGBT是一个电力电子器件 IGBT做什么用? 先进的第三代功率模块,工作频率 1～20KHz,主要应用在变频器的主回路逆变器及一切逆边电路,既DC/AC变换中. IGBT驱动是什么? 主电路与控制电路之间的接口 IGBT驱动有什么用? 对器件或整个装置的一些保护措施,使电力电子器件工作在较理想的开关状态，缩短开关时间，减小开关损耗，对装置的运行效率、可靠性和安全性都有重要的意义 IGBT主要用在那里? 电动汽车,伺服控制器,UPS,开关电源,斩波电源,无轨道电车等.至问世以来,几乎以替代一切其它功率器件. 电力电子器件的概念、特点和分类 IGBT的工作原理、基本特性、主要参数 IGBT驱动电路与保护 IGBT典型应用 主要内容 电力电子器件的概念和特征 电子技术的基础 电力电子器件 电力电子电路的基础 电子器件：晶体管和集成电路 概念(Concept): 电力电子器件（power electronic device）——可直接用于处理电能的主电路中，实现电能的变换或控制的电子器件 主电路（main power circuit）——电气设备或电力系统中，直接承担电能的变换或控制任务的电路 一.电力电子器件的概念 电力电子器件的概念和特征 能处理电功率的大小，即承受电压和电流的能力，是最重要的参数。一般远大于处理信息的电子器件。 电力电子器件一般都工作在开关状态。 往往需要由信息电子电路来控制。 电力电子器件自身的功率损耗远大于信息电子器件，一般都要安装散热器。 实用中，电力电子器件往往需要由信息电子电路来控制。需要加驱动电路。 二.电力电子器件的一般特征(Features) 电力电子器件的概念和特征 1. 半控型器件 绝缘栅双极晶体管（Insulated-Gate Bipolar Transistor——IGBT） 电力场效应晶体管（电力MOSFET） 门极可关断晶闸管（GTO） 3. 不可控器件 电力二极管（Power Diode） 只有两个端子，器件的通和断是由其在主电路中承受的电压和电 流决定的。 通过控制信号既可控制其导通又可控制其关断，又称自关断器件。 晶闸管（Thyristor）及其大部分派生器件 器件的关断由其在主电路中承受的电压和电流决定 2. 全控型器件 通过控制信号可以控制其导通而不能控制其关断。 不能用控制信号来控制其通断, 因此也就不需要驱动电路。 按照器件能够被控制电路信号所控制的程度，分为三类： 三.电力电子器件的分类 电力电子器件的主要性能指标 电压、电流、工作频率。 电力电子器件的概念和特征 四.电力电子器件的符号 电力电子器件的概念、特点和分类 IGBT的工作原理、基本特性、主要参数 IGBT驱动电路与保护 IGBT典型应用 主要内容 电力电子器件的概念和特征 三.IGBT结构概念.结构 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，绝缘栅双极型晶体管，是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件, 兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。 电力电子器件的概念和特征 a ) b ) O 有源区 正向阻断区 饱 和 区 反向阻断区 I C U GE(th)