IGBT驱动电路设计.pptx

一种 IGBT 驱动电路的设计;向IGBT 提供适当的正向栅压。并且在 IGBT 导通后。栅极驱动电路提供给 IGBT 的驱动电压和电流要有足够 的幅度，使IGBT 的功率输出级总处于饱和状态。瞬时过载时，栅极驱动电路提供的驱动功率要足以保证 IGBT 不退出 饱和区。IGBT 导通后的管压降与所加栅源电压有关，在漏源电流一定的情况下，VGE 越高，VDS 傩就越低，器件的导通 损耗就越小，这有利于充分发挥管子的工作能力。但是， VGE 并非越高越好，一般不允许超过 20 V，原因是一旦发生 过流或短路，栅压越高，则电流幅值越高，IGBT 损坏的可能性就越大。通常，综合考虑取+15 V 为宜。 能向IGBT 提供足够的反向栅压。在IGBT 关断期间，由于电路中其他部分的工作，会在栅极电路中产生一些 高频振荡信号，这些信号轻则会使本该截止的 IGBT 处于微通状态，增加管子的功耗。重则将使调压电路处于短路直通 状态。因此，最好给处于截止状态的 IGBT 加一反向栅压f 幅值一般为 5～15 V），使IGBT 在栅极出现开关噪声时仍 能可靠截止。 具有栅极电压限幅电路，保护栅极不被击穿。IGBT 栅极极限电压一般为+20 V，驱动信号超出此范围就可能 破坏栅极。 由于IGBT 多用于高压场合。要求有足够的输人、输出电隔离能力。所以驱动电路应与整个控制电路在电位上 严格隔离，一般采用高速光耦合隔离或变压器耦合隔离。 IGBT 的栅极驱动电路应尽可能的简单、实用。应具有 IGBT 的完整保护功能，很强的抗干扰能力，且输出阻抗 应尽可能的低。 2.3 驱动电路的设计 隔离驱动产品大部分是使用光电耦合器来隔离输入的驱动信号和被驱动的绝缘栅，采用厚膜或 PCB 工艺支撑，部 分阻容元件由引脚接入。这种产品主要用于 IGBT 的驱动，因IGBT 具有电流拖尾效应，所以光耦驱动器无一例外都是 负压关断。 M57962L 是日本三菱电气公司为驱动 IGBT 设计的厚膜集成电路，实质是隔离型放大器，采用光电耦合方法实现 输入与输出的电气隔离，隔离电压高达 2 500 V，并配置了短路／过载保护电路。 M57962L 可分别驱动 600 V／200 A 和 600 V／400 A 级IGBT 模块，具有很高的性价比。本次课题设计中选 用的IGBT 最大电流 400 A 考虑其他隔离要求??保护措施，选用了 M57962L 设计了一种IGBT 驱动电路。 图 1 为 M57962L 内部结构框图，采用光耦实现电气隔离，光耦是快速型的，适合高频开关运行，光耦的原边已串 联限流电阻（约 185 Ω），可将 5 V 的电压直接加到输入侧。它采用双电源驱动结构，内部集成有 2 500 V 高隔离电 压的光耦合器和过电流保护电路、过电流保护输出信号端子和与 TTL 电平相兼容的输入接口，驱动电信号延迟最大为 1.5us。;当单独用M57962L 来驱动IGBT 时。有三点是应该考虑的。首先。驱动器的最大电流变化率应设置在最小的 RG 电阻的限制范围内，因为对许多 IGBT 来讲，使用的RG 偏大时，会增大td（on ）（导通延迟时间）， t d（off）（截止延 迟时间），tr（上升时间）和开关损耗，在高频应用（超过 5 kHz）时，这种损耗应尽量避免。另外。驱动器本身的损 耗也必须考虑。 如果驱动器本身损耗过大，会引起驱动器过热，致使其损坏。最后，当 M57962L 被用在驱动大容量的 IGBT 时， 它的慢关断将会增大损耗。引起这种现象的原因是通过 IGBT 的Gres（反向传输电容）流到M57962L 栅极的电流不能 被驱动器吸收。它的阻抗不是足够低，这种慢关断时间将变得更慢和要求更大的缓冲电容器应用 M57962L 设计的驱动 电路见图 2。;3 结束语 本设计电路已经成功应用在助航灯恒流调光器电源中，取得较好的实用效果。;IGBT 驱动电路的作用及 IGBT 对驱动电路的要求;(5)驱动电路应具有较强的抗干扰能力及对 IG2BT 的保护功能。IGBT 的控制、 驱动及保护电路等应与其高速开关特性相匹配,另外, 在未采取适当的防静电措施情况下,G—E 断不能开路。;