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IGBT驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)

IGBT驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)決定著能否充分地發(fā)揮元件的性能,這樣說并不言過其實(shí)。此外,保護(hù)電路的設(shè)計(jì)也有著密切的關(guān)系。

IGBT驅(qū)動(dòng)電路由促使元件開通的正偏壓電路和穩(wěn)定地保持元件處于關(guān)斷狀態(tài)、同時(shí)加快關(guān)斷速度的反偏壓電路組成,根據(jù)各種不同條件的設(shè)定,元件的特性也發(fā)生變化。另外,驅(qū)動(dòng)電路的接線方法不同也會(huì)出現(xiàn)元件的誤動(dòng)作問題。因此,設(shè)計(jì)最適當(dāng)?shù)腎GBT驅(qū)動(dòng)電路非常重要。

1 驅(qū)動(dòng)條件和主要特性的關(guān)系表 7-1 表述了IGBT 的驅(qū)動(dòng)條件與主要特性的關(guān)系。由于IGBT 的主要特性是隨VGE、RG 變化的,需要配合裝置的設(shè)計(jì)目標(biāo)進(jìn)行設(shè)定。


1.1 門極正偏壓電壓:+VGE(導(dǎo)通期間)門極正偏壓電壓+VGE 的推薦值為+15V,下面說明+VGE 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)。(1) 請(qǐng)將+VGE 設(shè)計(jì)在G-E 間最大額定電壓VGES=±20V max.的范圍內(nèi)。(2) 電源電壓的變動(dòng)推薦在±10%范圍內(nèi)。(3) 導(dǎo)通期間的C-E 間飽和電壓(VCE(sat))隨+VGE 變化,+VGE 越高飽和電壓越低。(4) +VGE 越高,開通交換時(shí)的時(shí)間和損耗越小。(5) +VGE 越高,開通時(shí)(FWD 反向恢復(fù)時(shí))的對(duì)置支路越容易產(chǎn)生浪涌電壓。(6) 即使是在IGBT 斷開的時(shí)間段內(nèi),由于FWD 的反向恢復(fù)時(shí)的dv/dt 會(huì)發(fā)生誤動(dòng)作,形成脈沖狀的集電極電流,從而產(chǎn)生不必要的發(fā)熱。這種現(xiàn)象被稱為dv/dt 誤觸發(fā),+VGE 越高越容易發(fā)生。(7) 在U 系列的IGBT 的情況下,+VGE 越高,短路電流值越高。(8) +VGE 越高,短路最大耐受量越小。1.2 門極反偏壓電壓:-VGE(阻斷期間)門極反偏壓電壓-VGE 的推薦值為-5V 到-15V。下面說明-VGE 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)。(1) 請(qǐng)將VGE 設(shè)計(jì)在G-E 間最大額定電壓VGES=±20V max.的范圍內(nèi)。(2) 電源電壓的變動(dòng)推薦在±10%范圍內(nèi)。(3) IGBT 的關(guān)斷特性依存于-VGE,特別是集電極電流開始關(guān)斷部分的特性在很大程度上依存于-VGE。因此,-VGE 越大,關(guān)斷交換時(shí)的時(shí)間和損耗越小。


(4) dv/dt 誤觸發(fā)在-VGE 小的情況下也有發(fā)生,所以至少要設(shè)定在-5V 以上。尤其是門極配線長(zhǎng)的情況下要注意。1.3 門極電阻:RG門極電阻 RG 的數(shù)值,在說明書中用測(cè)定交換特性時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)門極電阻值表示。請(qǐng)將該值當(dāng)做門極電阻RG 的大致標(biāo)準(zhǔn)。以下說明RG 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)。(1) 交換特性在開通和關(guān)斷時(shí)均依存于RG,RG 越大,交換時(shí)間和交換損耗就越大,但交換時(shí)的浪涌電壓變小。(2) dv/dt 誤觸發(fā)在RG 較大時(shí)變得不太容易發(fā)生。(3) 雖然N 系列的IGBT 的RG 越大,短路最大耐受量會(huì)增加,但由于電流限制值減少,因此,必須注意將裝置的過電流跳閘水平設(shè)定在該限制值以下。當(dāng)RG 為標(biāo)準(zhǔn)門極電阻值(Tj=25℃)時(shí),電流限制最小值為額定電流值的2 倍左右。請(qǐng)?jiān)谧⒁庖陨弦来嫘缘那疤嵯?,選定最適合的門極驅(qū)動(dòng)條件。詳情可參閱文章:IGBT驅(qū)動(dòng)技術(shù)綜述。

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fzhlpp
LV.7
2
2014-05-18 22:46
要用好一個(gè)元件必須了解它的各項(xiàng)特性,學(xué)習(xí)了。繼續(xù)。。。
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2014-05-22 16:55
驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)決定著能否充分地發(fā)揮元件的性能,這樣說并不言過其實(shí)。此外,保護(hù)電路的設(shè)計(jì)也有著密切的關(guān)系。驅(qū)動(dòng)電路由促使元件開通的正偏壓電路和穩(wěn)定地保持元件處于關(guān)斷狀態(tài)、同時(shí)加快關(guān)斷速度的反偏壓電路組成,根據(jù)各種不同條件的設(shè)定,元件的特性也發(fā)生變化。另外,驅(qū)動(dòng)電路的接線方法不同也會(huì)出現(xiàn)元件的誤動(dòng)作問題。因此,設(shè)計(jì)最適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)電路非常重要。
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松葉
LV.5
4
2014-09-13 19:53
@semicontest
驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)決定著能否充分地發(fā)揮元件的性能,這樣說并不言過其實(shí)。此外,保護(hù)電路的設(shè)計(jì)也有著密切的關(guān)系。驅(qū)動(dòng)電路由促使元件開通的正偏壓電路和穩(wěn)定地保持元件處于關(guān)斷狀態(tài)、同時(shí)加快關(guān)斷速度的反偏壓電路組成,根據(jù)各種不同條件的設(shè)定,元件的特性也發(fā)生變化。另外,驅(qū)動(dòng)電路的接線方法不同也會(huì)出現(xiàn)元件的誤動(dòng)作問題。因此,設(shè)計(jì)最適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)電路非常重要。
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2014-09-19 16:03
學(xué)習(xí)了!
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