IGBT驅(qū)動(dòng)需要負(fù)壓,MOS驅(qū)動(dòng)不要.

開(kāi)關(guān)電源中大功率器件驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)一向是電源領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)之一。普通大功率三極管和絕緣柵功率器件(包括MOSFET場(chǎng)效應(yīng)管和IGBT絕緣柵雙極性大功率管等)，由于器件結(jié)構(gòu)的不同，具體的驅(qū)動(dòng)要求和技術(shù)也大不相同。前者屬于電流控制器件，要求合適的電流波形來(lái)驅(qū)動(dòng)；后者屬于電場(chǎng)控制器件，要求一定的電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)。本文只介紹后者的情況。
    MOSFET場(chǎng)效應(yīng)管(以及IGBT絕緣柵雙極性大功率管等器件)的源-柵之間是絕緣的二氧化硅結(jié)構(gòu)，直流電不能通過(guò)，因而低頻的動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)功率接近于零。但是柵一源之間構(gòu)成了一個(gè)柵極電容Cgs，因而在高頻率的交替開(kāi)通和關(guān)斷時(shí)需要一定的動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)功率。小功率MOSFET管的Cgs一般在10~100pF之內(nèi)，對(duì)于大功率的絕緣柵功率器件，由于柵極電容Cgs較大，一般在1~100nF之間，因而需要較大的動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)功率。更由于漏極到柵極的米勒電容Cdg，使柵極驅(qū)動(dòng)功率往往是不可忽視的。
    因IGBT具有電流拖尾效應(yīng)，在關(guān)斷時(shí)要求更好的抗干擾性，需要負(fù)壓驅(qū)動(dòng)。MOSFET速度比較快，關(guān)斷時(shí)可以沒(méi)有負(fù)壓，但在干擾較重時(shí)，負(fù)壓關(guān)斷對(duì)于提高可靠性很有好處。

2 隔離驅(qū)動(dòng)技術(shù)現(xiàn)狀
    為可靠驅(qū)動(dòng)絕緣柵器件，目前已有很多成熟電路。當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)與功率器件不需要隔離時(shí)，驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，目前也有了許多優(yōu)秀的驅(qū)動(dòng)集成電路，如國(guó)際整流器公司的IR2110。當(dāng)需要驅(qū)動(dòng)器的輸入端與輸出端電氣隔離時(shí)，一般有兩種途徑：采用光電耦合器或是利用脈沖變壓器來(lái)提供電氣隔離。
2.1 光電耦合器隔離的驅(qū)動(dòng)器
    光電耦合器的優(yōu)點(diǎn)是體積小巧，缺點(diǎn)是：① 反應(yīng)較慢，因而具有較大的延遲時(shí)間(高速型光電耦合器一般也大于300ns)；②光電耦合器的輸出級(jí)需要隔離的輔助電源供電。

2.2 無(wú)源變壓器驅(qū)動(dòng)
    用脈沖變壓器隔離驅(qū)動(dòng)絕緣柵功率器件有無(wú)源、有源和自給電源驅(qū)動(dòng)三種方法。
    無(wú)源方法就是用變壓器次級(jí)的輸出直接驅(qū)動(dòng)絕緣柵器件，這種方法很簡(jiǎn)單，也不需要單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)電源。缺點(diǎn)是輸出波形失真較大，因?yàn)榻^緣柵功率器件的柵-源電容 一般較大。減小失真的辦法是將初級(jí)的輸人信號(hào)改為具有一定功率的大信號(hào)，相應(yīng)地，脈沖變壓器也應(yīng)取較大體積，但在大功率情況下，一般仍不令人滿意。另一缺點(diǎn)是當(dāng)占空比變化較大時(shí)，輸出驅(qū)動(dòng)脈沖的正負(fù)幅值變化太大，可能導(dǎo)致工作不正常，因此只適用于占空比變化不大的場(chǎng)合。

2.3 有源變壓器驅(qū)動(dòng)
    有源方法中的變壓器只提供隔離的信號(hào)，在次級(jí)另有整形放大電路來(lái)驅(qū)動(dòng)絕緣柵功率器件，當(dāng)然驅(qū)動(dòng)波形較好，但是需要另外提供單獨(dú)的輔助電源供給放大器。而輔助電源如果處理不當(dāng)，可能會(huì)引進(jìn)寄生的干擾。

2.4 調(diào)制型自給電源的變壓器隔離驅(qū)動(dòng)器
    采用自給電源技術(shù)，只用一個(gè)變壓器，既省卻了輔助電源又能得到較快的速度，當(dāng)然是不錯(cuò)的方法。目前自給電源的產(chǎn)生有調(diào)制和分時(shí)兩種方法。
    調(diào)制技術(shù)是比較經(jīng)典的方法，即對(duì)PWM 驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行高頻(幾個(gè)兆赫以上)調(diào)制，并將調(diào)制信號(hào)加在隔離脈沖變壓器的初級(jí)，在次級(jí)通過(guò)直接整流得到自給電源，而原PWM調(diào)制信號(hào)則需經(jīng)過(guò)解調(diào)取得。顯然，這種方法并不簡(jiǎn)單。調(diào)制式的另一缺點(diǎn)是PWM的解調(diào)要增加信號(hào)的延時(shí)。調(diào)制方式適于傳遞較低頻率的PWM信號(hào)。

2.5 分時(shí)型自給電源的變壓器隔離驅(qū)動(dòng)器
    分時(shí)技術(shù)是一種較新的技術(shù)，原理如上圖所示，將信號(hào)和能量的傳送采取分時(shí)進(jìn)行的方法，即在變壓器輸入PWM信號(hào)的上升和下降沿只傳遞PWM信息，在輸入信號(hào)的平頂階段傳遞驅(qū)動(dòng)所需要的能量。由于在PWM信號(hào)的上升和下降沿只傳遞信號(hào)，基本沒(méi)有能量傳輸，因而輸出的PWM脈沖的延時(shí)和畸變都很小，能獲得陡峭的驅(qū)動(dòng)輸出脈沖。分時(shí)型自給電源驅(qū)動(dòng)器的不足是用于低頻時(shí)變壓器的體積較大，此外由于自給能量的限制，驅(qū)動(dòng)超過(guò)300A/1200V的IGBT比較困難。

3 市場(chǎng)上的驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)品簡(jiǎn)介
    當(dāng)前市場(chǎng)上的成品驅(qū)動(dòng)器，按驅(qū)動(dòng)信號(hào)與被驅(qū)動(dòng)的絕緣柵器件的電氣關(guān)系來(lái)分，可分為直接驅(qū)動(dòng)和隔離驅(qū)動(dòng)兩種，其中隔離驅(qū)動(dòng)的隔離元件有光電耦合器和脈沖變壓器兩種。

3.1 不隔離的直接驅(qū)動(dòng)器
    在Boost、全波、正激或反激等電路中，功率開(kāi)關(guān)管的源極位于輸入電源的下軌，PWM IC輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)一般不必與開(kāi)關(guān)管隔離，可以直接驅(qū)動(dòng)。如果需要較大的驅(qū)動(dòng)能力，可以加接一級(jí)放大器或是串上一個(gè)成品驅(qū)動(dòng)器。直接驅(qū)動(dòng)的成品驅(qū)動(dòng)器一般都采用薄膜工藝制成IC電路，調(diào)節(jié)電阻和較大的電容由外引腳接入。
    目前的這類(lèi)成品驅(qū)動(dòng)器種類(lèi)不少，如TI公司的UCC37XXX系列、TOSIBA公司的TPS28XX系列，Onsemi公司的MC3315X系列，SHARP公司的PC9xx系列，IR公司的IR21XX系列等，種類(lèi)繁多，本文不作具體介紹，讀者可查閱相關(guān)資料。

3.2 使用光電耦合器的隔離驅(qū)動(dòng)器
    隔離驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品絕大部分使用光電耦合器來(lái)隔離輸人的驅(qū)動(dòng)信號(hào)和被驅(qū)動(dòng)的絕緣柵器件，采用厚膜或PCB工藝制成，部分阻容元件由引腳接入。這種產(chǎn)品主要用于IGBT的驅(qū)動(dòng)，因IGBT具有電流拖尾效應(yīng)，所以光耦驅(qū)動(dòng)器都是負(fù)壓關(guān)斷。
    目前市售的光電耦合型驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)品，主要有FUJI公司的EXB8XX系列，MITSUBISHI公司的M579XX系列，英達(dá)公司的HR065和西安愛(ài)帕克電力電子有限公司的HL402B等，以及北京落木源電子技術(shù)有限公司的TX-KA系列。KA系列驅(qū)動(dòng)器保護(hù)功能完善、工作頻率較高、用戶可調(diào)參數(shù)多、價(jià)格便宜，并能與多種其他類(lèi)型的驅(qū)動(dòng)器兼容。
    此類(lèi)產(chǎn)品，由于光電耦合器的速度限制，一般工作頻率都在50kHz以下(TX-KA的某些產(chǎn)品可達(dá)80K)。它們的優(yōu)點(diǎn)是，大部分具有過(guò)流保護(hù)功能，其過(guò)電流信號(hào)是從IGBT的管壓降中取得的；共同的缺點(diǎn)是需要一個(gè)或兩個(gè)獨(dú)立的輔助電源，因而使用較為麻煩。
    由于成本問(wèn)題，該類(lèi)產(chǎn)品價(jià)格稍高，因此只適用于在大功率電源中驅(qū)動(dòng)IGBT模塊，在中小功率領(lǐng)域難以推廣使用。

3.3 變壓器隔離。一路電源輸入，自帶DC-DC輔助電源的驅(qū)動(dòng)器
    目前有CONCEPT公司的2SD315A和SEMIKRON公司的SKHI22，使用兩個(gè)脈沖變壓器傳遞半橋驅(qū)動(dòng)信號(hào)，需要一路電源輸入，自帶一個(gè)DC-DC；電源提供驅(qū)動(dòng)所需的兩個(gè)輔助電源，輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)質(zhì)量不錯(cuò)，驅(qū)動(dòng)能力也很強(qiáng)，但由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因而體積較大，價(jià)格不菲，只適用于大功率電源中。

http://www.ti.com.cn/tool/cn/iso5500evm

描述

ISO5500EVM 在用作電路板布局指南的同時(shí)，還可用于評(píng)估器件參數(shù)。電路板允許用戶使用安裝在電路板上的仿真 (10 nF) IGBT 負(fù)載來(lái)評(píng)估器件性能，或者在電路板上安裝 IGBT 或 MOSFET（TO-247 封裝），并使用 ISO5500 進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，絕緣柵雙極型晶體管，是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件, 兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點(diǎn)。GTR飽和壓降低，載流密度大，但驅(qū)動(dòng)電流較大;MOSFET驅(qū)動(dòng)功率很小，開(kāi)關(guān)速度快，但導(dǎo)通壓降大，載流密度小。IGBT綜合了以上兩種器件的優(yōu)點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)功率小而飽和壓降低。非常適合應(yīng)用于直流電壓為600V及以上的變流系統(tǒng)如交流電機(jī)、變頻器、開(kāi)關(guān)電源、照明電路、牽引傳動(dòng)等領(lǐng)域。

　　圖1所示為一個(gè)N 溝道增強(qiáng)型絕緣柵雙極晶體管結(jié)構(gòu)， N+ 區(qū)稱(chēng)為源區(qū)，附于其上的電極稱(chēng)為源極。N+ 區(qū)稱(chēng)為漏區(qū)。器件的控制區(qū)為柵區(qū)，附于其上的電極稱(chēng)為柵極。溝道在緊靠柵區(qū)邊界形成。在漏、源之間的P 型區(qū)（包括P+ 和P 一區(qū)）（溝道在該區(qū)域形成），稱(chēng)為亞溝道區(qū)（ Subchannel region ）。而在漏區(qū)另一側(cè)的P+ 區(qū)稱(chēng)為漏注入?yún)^(qū)（ Drain injector ），它是IGBT 特有的功能區(qū)，與漏區(qū)和亞溝道區(qū)一起形成PNP 雙極晶體管，起發(fā)射極的作用，向漏極注入空穴，進(jìn)行導(dǎo)電調(diào)制，以降低器件的通態(tài)電壓。附于漏注入?yún)^(qū)上的電極稱(chēng)為漏極。

　　IGBT的開(kāi)關(guān)作用是通過(guò)加正向柵極電壓形成溝道，給PNP 晶體管提供基極電流，使IGBT 導(dǎo)通。反之，加反向門(mén)極電壓消除溝道，切斷基極電流，使IGBT 關(guān)斷。IGBT 的驅(qū)動(dòng)方法和MOSFET 基本相同，只需控制輸入極N一溝道MOSFET ，所以具有高輸入阻抗特性。當(dāng)MOSFET 的溝道形成后，從P+ 基極注入到N 一層的空穴（少子），對(duì)N 一層進(jìn)行電導(dǎo)調(diào)制，減小N 一層的電阻，使IGBT 在高電壓時(shí)，也具有低的通態(tài)電壓。

TI有沒(méi)有IGBT驅(qū)動(dòng)器？回答：看了你的提問(wèn)，到TI的官網(wǎng)上找了下，還真沒(méi)有找到。

IGBT驅(qū)動(dòng)器與MOS驅(qū)動(dòng)器有什么區(qū)別?回答：IGBT驅(qū)動(dòng)需要負(fù)壓,MOS驅(qū)動(dòng)不要。

嗯~不是必須的~那是為了可靠快速關(guān)斷~一般加負(fù)壓~

還有IGBT的驅(qū)動(dòng)電壓一般取±15V~比MOS略高~

不要

什么情況下一定要負(fù)壓？什么情況下可以不要？

導(dǎo)通

IGBT硅片的結(jié)構(gòu)與功率MOSFET 的結(jié)構(gòu)十分相似，主要差異是IGBT增加了P+ 基片和一個(gè)N+ 緩沖層(NPT-非穿通-IGBT技術(shù)沒(méi)有增加這個(gè)部分)。如等效電路圖所示(圖1)，其中一個(gè)MOSFET驅(qū)動(dòng)兩個(gè)雙極器件?；膽?yīng)用在管體的P+和N+ 區(qū)之間創(chuàng)建了一個(gè)J1結(jié)。

當(dāng)正柵偏壓使柵極下面反演P基區(qū)時(shí)，一個(gè)N溝道形成，同時(shí)出現(xiàn)一個(gè)電子流，并完全按照功率MOSFET的方式產(chǎn)生一股電流。如果這個(gè)電子流產(chǎn)生的電壓在0.7V范圍內(nèi)，那么，J1將處于正向偏壓，一些空穴注入N-區(qū)內(nèi)，并調(diào)整陰陽(yáng)極之間的電阻率，這種方式降低了功率導(dǎo)通的總損耗，并啟動(dòng)了第二個(gè)電荷流。最后的結(jié)果是，在半導(dǎo)體層次內(nèi)臨時(shí)出現(xiàn)兩種不同的電流拓?fù)洌阂粋€(gè)電子流(MOSFET 電流)； 空穴電流(雙極)。

關(guān)斷

當(dāng)在柵極施加一個(gè)負(fù)偏壓或柵壓低于門(mén)限值時(shí)，溝道被禁止，沒(méi)有空穴注入N-區(qū)內(nèi)。在任何情況下，如果MOSFET電流在開(kāi)關(guān)階段迅速下降，集電極電流則逐漸降低，這是因?yàn)閾Q向開(kāi)始后，在N層內(nèi)還存在少數(shù)的載流子(少子)。這種殘余電流值(尾流)的降低，完全取決于關(guān)斷時(shí)電荷的密度，而密度又與幾種因素有關(guān)，如摻雜質(zhì)的數(shù)量和拓?fù)?，層次厚度和溫度。少子的衰減使集電極電流具有特征尾流波形，集電極電流引起以下問(wèn)題：功耗升高；交叉導(dǎo)通問(wèn)題，特別是在使用續(xù)流二極管的設(shè)備上，問(wèn)題更加明顯。

鑒于尾流與少子的重組有關(guān)，尾流的電流值應(yīng)與芯片的溫度、IC 和VCE密切相關(guān)的空穴移動(dòng)性有密切的關(guān)系。因此，根據(jù)所達(dá)到的溫度，降低這種作用在終端設(shè)備設(shè)計(jì)上的電流的不理想效應(yīng)是可行的。

沒(méi)有看到要負(fù)壓的

有呀

1.1 柵極驅(qū)動(dòng)電壓

　　因 IGBT 柵極 - 發(fā)射極阻抗大，故可使用 MOSFET 驅(qū)動(dòng)技術(shù)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，但 IGBT 的輸入電容較 MOSFET 大，所以 IGBT 的驅(qū)動(dòng)偏壓應(yīng)比 MOSFET 驅(qū)動(dòng)所需偏壓強(qiáng)。圖 1 是一個(gè)典型的例子。在 +20 ℃情況下，實(shí)測(cè) 60 A ， 1200 V 以下的 IGBT 開(kāi)通電壓閥值為 5 ～ 6 V ，在實(shí)際使用時(shí)，為獲得最小導(dǎo)通壓降，應(yīng)選取 Ugc ≥ (1.5 ～ 3)Uge(th) ，當(dāng) Uge 增加時(shí)，導(dǎo)通時(shí)集射電壓 Uce 將減小，開(kāi)通損耗隨之減小，但在負(fù)載短路過(guò)程中 Uge 增加，集電極電流 Ic 也將隨之增加，使得 IGBT 能承受短路損壞的脈寬變窄，因此 Ugc 的選擇不應(yīng)太大，這足以使 IGBT 完全飽和，同時(shí)也限制了短路電流及其所帶來(lái)的應(yīng)力 ( 在具有短路工作過(guò)程的設(shè)備中，如在電機(jī)中使用 IGBT 時(shí)， +Uge 在滿足要求的情況下盡量選取最小值，以提高其耐短路能力 ) 。

1.3 對(duì)驅(qū)動(dòng)波形的要求

　　從減小損耗角度講，門(mén)極驅(qū)動(dòng)電壓脈沖的上升沿和下降沿要盡量陡峭，前沿很陡的門(mén)極電壓使 IGBT 快速開(kāi)通，達(dá)到飽和的時(shí)間很短，因此可以降低開(kāi)通損耗，同理，在 IGBT 關(guān)斷時(shí)，陡峭的下降沿可以縮短關(guān)斷時(shí)間，從而減小了關(guān)斷損耗，發(fā)熱量降低。但在實(shí)際使用中，過(guò)快的開(kāi)通和關(guān)斷在大電感負(fù)載情況下反而是不利的。因?yàn)樵谶@種情況下， IGBT 過(guò)快的開(kāi)通與關(guān)斷將在電路中產(chǎn)生頻率很高、幅值很大、脈寬很窄的尖峰電壓 Ldi/dt ，并且這種尖峰很難被吸收掉。此電壓有可能會(huì)造成 IGBT 或其他元器件被過(guò)壓擊穿而損壞。所以在選擇驅(qū)動(dòng)波形的上升和下降速度時(shí)，應(yīng)根據(jù)電路中元件的耐壓能力及 du/dt 吸收電路性能綜合考慮。

負(fù)壓不是必須的，但是建議給一定負(fù)壓

樓上的都描述的很詳細(xì)，

學(xué)習(xí)啦！

也有沒(méi)負(fù)壓的哦，什么情況要負(fù)壓，什么情況不要？

回答都很給力，頂

要，

一般情況下，都需要負(fù)壓的。

IGBT在關(guān)斷過(guò)程中，因?yàn)闁艠O電容和米勒電容的存在，柵極驅(qū)動(dòng)電壓會(huì)有所抬升，如果沒(méi)有負(fù)壓，比較容易超過(guò)IGBT導(dǎo)通閾值，引起IGBT誤導(dǎo)通，熱量損耗大，甚至關(guān)不掉等。如果有了該負(fù)壓就不容易超過(guò)IGBT的導(dǎo)通閾值了。

一般情況下，IGBT的導(dǎo)通閾值為6V，而抬升電壓尖峰為5~7V。

如果實(shí)在想節(jié)約成本，建議400V級(jí)5.5kw一下可以不用，以上都必須用的。