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關于怎樣設計IGBT驅動電路和IGBT驅動怎么選

發布時間:2019年6月16日
關于怎樣設計IGBT驅動電路和IGBT驅動怎么選
在電力電子裝置中的一個重要組成部分,輸入連接到控制電路的PWM信號輸出端,輸出連接到裝置各IGBT的門極和發射極,將裝置中的控制電路產生的數字PWM信號進行 隔離傳輸和電平轉換 和功率放大,實現控制電路對IGBT進行開通和關斷動作的控制,從而實現裝置的功率變換功能。如果電力電子裝置比作是一個人,控制電路可以看作是大腦,功率電路看作是手和腳,驅動電路就是連接大腦和手腳之間的脊椎和神經。驅動電路設計的好壞可以影響整個裝置的穩定和可靠性。
??小功率的IGBT驅動
??220V AC - - - -自舉IGBT驅動, 高頻脈沖變壓器, 直流電壓驅動;
??400V AC - - - - 采用簡單光藕的新型自舉IGBT驅動器。
??中等功率的IGBT驅動
??400V AC - - - - 采用自舉供電的光藕;
??690V AC - - - - 隔離的脈沖變壓器以及復雜的IGBT驅動系統。
??大功率IGBT驅動
??采用隔離變壓器的IGBT驅動;
??采用Vce飽和壓降進行過流檢測和管理的IGBT驅動系統,包括軟關斷動作,以及分別采用不同的門極電阻進行開通和關斷。
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??IGBT驅動電路相關的計算
??IGBT驅動平均電流的計算:



??IGBT最小門級電阻的計算:


??注意:由于開通和關斷時間的不同,選用了不合適的門極電阻可能會導致模塊的上半橋臂和下半橋臂同時導通.門極電阻會影響上下兩個半橋IGBT之間的真正死區時間。
關于怎樣設計IGBT驅動電路和IGBT驅動怎么選:
小功率IGBT可以用各式各樣的驅動芯片,帶保護功能的,基本上來說沒有特殊要求的話,都能夠滿足需求,配一個合適的G極驅動電阻,以及防止靜電電荷等引起開關管誤通的DS并聯電阻。然后了解一下驅動芯片的驅動信號輸出級,一般推挽輸出,為了加速MOS的關斷可以給驅動電阻反并聯一個二極管,二極管一般根據你的開關頻率選擇,反向恢復時間注意一下就好。大功率情況下的話,有驅動模塊,這是最簡便的方法。還有用于驅動的變壓器,X寶上面貌似就現成的產品,根據需要的驅動功率選擇即可。這里面的話,如果驅動部分驅動功率過小,米勒效應就會比較明顯,一旦出現基本上選用驅動功率足夠的驅動即可解決。

驅動的設計也并非易事。首先,根據開關頻率,以及管子的Qg大小,選擇合適的驅動電流, 初學者以為MOSFET是電壓驅動的,不需要電流,其實想要快速導通,是需要大電流的。 當然,頻率越高,Qg越大,你所需要的驅動電流就越大。還有根據你管子的導通關斷延時的差異性,選擇合適的死區時間,有些驅動芯片死區是固定的,有些是可以根據需要自己調整。還有就是芯片自身也有頻率限制,倘若頻率太高,也要選擇相應的高頻驅動芯片。如果需要隔離,你還要選擇隔離驅動,有光耦隔離,變壓器隔離,高頻有RF隔離。倘若不需要隔離,根據你的拓撲。若是低端驅動就很簡單了。倘若是半橋,你可以根據需要選擇浮柵驅動,但是一定要注意自舉二極管的耐壓,以及速度。浮柵驅動的第一個占空比都是會丟失的,有時候對控制會帶來影響。還有為了防止在驅動的時候G級波形的震蕩,你還要加適當的Rg,這個電阻通常是要選擇功率電阻,有時候得用三極管和二極管搭放電回路。為了防止影響開關的速度,你還不可以把Rg選得太大,還有布線的時候盡量讓G級靠近驅動芯片,減小布線帶來的引線電感,對減小震蕩有幫助。頻率高的時候還要注意你的驅動散熱,不要讓芯片溫度太高了,會影響性能。

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