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工程師推薦:詳解各種IGBT驅(qū)動(dòng)電路和保護(hù)方法

作者: 時(shí)間:2013-12-25 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

的作用是將單片機(jī)輸出的脈沖進(jìn)行功率放大,以驅(qū)動(dòng),保證的可靠工作,起著至關(guān)重要的作用,對(duì)的基本要求如下:

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/227243.htm

(1) 提供適當(dāng)?shù)恼蚝头聪蜉敵鲭妷?,使IGBT可靠的開通和關(guān)斷。

(2) 提供足夠大的瞬態(tài)功率或瞬時(shí)電流,使IGBT能迅速建立柵控電場(chǎng)而導(dǎo)通。

(3) 盡可能小的輸入輸出延遲時(shí)間,以提高工作效率。

(4) 足夠高的輸入輸出電氣隔離性能,使信號(hào)電路與柵極驅(qū)動(dòng)電路絕緣。

(5) 具有靈敏的過流保護(hù)能力。

驅(qū)動(dòng)電路EXB841/840

EXB841工作原理如圖1,當(dāng)EXB841的14腳和15腳有10mA的電流流過1us以后IGBT正常開通,VCE下降至3V左右,6腳電壓被鉗制在8V左右,由于VS1穩(wěn)壓值是13V,所以不會(huì)被擊穿,V3不導(dǎo)通,E點(diǎn)的電位約為20V,二極管VD截止,不影響V4和V5正常工作。

工程師推薦:詳解各種IGBT驅(qū)動(dòng)電路和保護(hù)方法

當(dāng)14腳和15腳無電流流過,則V1和V2導(dǎo)通,V2的導(dǎo)通使V4截止、V5導(dǎo)通,IGBT柵極電荷通過V5迅速放電,引腳3電位下降至0V,是 IGBT柵一 射間承受5V左右的負(fù)偏壓,IGBT可靠關(guān)斷,同時(shí)VCE的迅速上升使引腳6“懸空”。C2的放電使得B點(diǎn)電位為0V,則V S1仍然不導(dǎo)通,后續(xù)電路不動(dòng)作,IGBT正常關(guān)斷。

如有過流發(fā)生,IGBT的V CE過大使得VD2截止,使得VS1擊穿,V3導(dǎo)通,C4通過R7放電,D點(diǎn)電位下降,從而使IGBT的柵一射間的電壓UGE降低 ,完成慢關(guān)斷,實(shí)現(xiàn)對(duì)IGBT的保護(hù)。由EXB841實(shí)現(xiàn)過流保護(hù)的過程可知,EXB841判定過電流的主要依據(jù)是6腳的電壓,6腳的電壓不僅與VCE 有關(guān),還和二極管VD2的導(dǎo)通電壓Vd有關(guān)。

工程師推薦:詳解各種IGBT驅(qū)動(dòng)電路和保護(hù)方法

典型接線方法如圖2,使用時(shí)注意如下幾點(diǎn):

a、 IGBT柵-射極驅(qū)動(dòng)回路往返接線不能太長(zhǎng)(一般應(yīng)該小于1m),并且應(yīng)該采用雙絞線接法,防止干擾。

b、 由于IGBT集電極產(chǎn)生較大的電壓尖脈沖,增加IGBT柵極串聯(lián)電阻RG有利于其安全工作。但是柵極電阻RG不能太大也不能太小,如果 RG增大,則開通關(guān)斷時(shí)間延長(zhǎng),使得開通能耗增加;相反,如果RG太小,則使得di/dt增加,容易產(chǎn)生誤導(dǎo)通。

c、 圖中電容C用來吸收由電源連接阻抗引起的供電電壓變化,并不是電源的供電濾波電容,一般取值為47 F。

d、 6腳過電流保護(hù)取樣信號(hào)連接端,通過快恢復(fù)二極管接IGBT集電極。

e、 14、15接驅(qū)動(dòng)信號(hào),一般14腳接脈沖形成部分的地,15腳接輸入信號(hào)的正端,15端的輸入電流一般應(yīng)該小于20mA,故在15腳前加限流電阻。

f、 為了保證可靠的關(guān)斷與導(dǎo)通,在柵射極加穩(wěn)壓二極管。

M57959L/M57962L厚膜驅(qū)動(dòng)電路

M57959L/M57962L厚膜驅(qū)動(dòng)電路采用雙電源(+15V,-10V)供電,輸出負(fù)偏壓為-10V,輸入輸出電平與TTL電平兼容,配有短路/過載保護(hù)和 封閉性短路保護(hù)功能,同時(shí)具有延時(shí)保護(hù)特性。其分別適合于驅(qū)動(dòng)1200V/100A、600V/200A和1200V/400A、600V/600A及其以下的 IGBT.M57959L/M57962L在驅(qū)動(dòng)中小功率的IGBT時(shí),驅(qū)動(dòng)效果和各項(xiàng)性能表現(xiàn)優(yōu)良,但當(dāng)其工作在高頻下時(shí),其脈沖前后沿變的較差,即信 號(hào)的最大傳輸寬度受到限制。且厚膜內(nèi)部采用印刷電路板設(shè)計(jì),散熱不是很好,容易因過熱造成內(nèi)部器件的燒毀。

日本三菱公司的M57959L集成IGBT專用驅(qū)動(dòng)芯片它可以作為600V/200A或者1200V/100A的IGBT驅(qū)動(dòng)。其最高頻率也達(dá)40KHz,采用雙電源 供電(+15V和-15V)輸出電流峰值為±2A,M57959L有以下特點(diǎn):

(1) 采用光耦實(shí)現(xiàn)電器隔離,光耦是快速型的,適合20KHz左右的高頻開關(guān)運(yùn)

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