关于怎样设计IGBT驱动电路和IGBT驱动怎么选

时间:2019-6-16 分享到:
关于怎样设计IGBT驱动电路和IGBT驱动怎么选
在电力电子装置中的一个重要组成部分,输入连接到控制电路的PWM信号输出端,输出连接到装置各IGBT的门极和发射极,将装置中的控制电路产生的数字PWM信号进行 隔离传输和电平转换 和功率放大,实现控制电路对IGBT进行开通和关断动作的控制,从而实现装置的功率变换功能。如果电力电子装置比作是一个人,控制电路可以看作是大脑,功率电路看作是手和脚,驱动电路就是连接大脑和手脚之间的脊椎和神经。驱动电路设计的好坏可以影响整个装置的稳定和可靠性。
  小功率的IGBT驱动
  220V AC - - - -自举IGBT驱动, 高频脉冲变压器, 直流电压驱动;
  400V AC - - - - 采用简单光藕的新型自举IGBT驱动器。
  中等功率的IGBT驱动
  400V AC - - - - 采用自举供电的光藕;
  690V AC - - - - 隔离的脉冲变压器以及复杂的IGBT驱动系统。
  大功率IGBT驱动
  采用隔离变压器的IGBT驱动;
  采用Vce饱和压降进行过流检测和管理的IGBT驱动系统,包括软关断动作,以及分别采用不同的门极电阻进行开通和关断。
 
  IGBT驱动电路相关的计算
  IGBT驱动平均电流的计算:

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  IGBT最小门级电阻的计算:

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  注意:由于开通和关断时间的不同,选用了不合适的门极电阻可能会导致模块的上半桥臂和下半桥臂同时导通.门极电阻会影响上下两个半桥IGBT之间的真正死区时间。
关于怎样设计IGBT驱动电路和IGBT驱动怎么选:
小功率IGBT可以用各式各样的驱动芯片,带保护功能的,基本上来说没有特殊要求的话,都能够满足需求,配一个合适的G极驱动电阻,以及防止静电电荷等引起开关管误通的DS并联电阻。然后了解一下驱动芯片的驱动信号输出级,一般推挽输出,为了加速MOS的关断可以给驱动电阻反并联一个二极管,二极管一般根据你的开关频率选择,反向恢复时间注意一下就好。大功率情况下的话,有驱动模块,这是最简便的方法。还有用于驱动的变压器,X宝上面貌似就现成的产品,根据需要的驱动功率选择即可。这里面的话,如果驱动部分驱动功率过小,米勒效应就会比较明显,一旦出现基本上选用驱动功率足够的驱动即可解决。

驱动的设计也并非易事。首先,根据开关频率,以及管子的Qg大小,选择合适的驱动电流, 初学者以为MOSFET是电压驱动的,不需要电流,其实想要快速导通,是需要大电流的。 当然,频率越高,Qg越大,你所需要的驱动电流就越大。还有根据你管子的导通关断延时的差异性,选择合适的死区时间,有些驱动芯片死区是固定的,有些是可以根据需要自己调整。还有就是芯片自身也有频率限制,倘若频率太高,也要选择相应的高频驱动芯片。如果需要隔离,你还要选择隔离驱动,有光耦隔离,变压器隔离,高频有RF隔离。倘若不需要隔离,根据你的拓扑。若是低端驱动就很简单了。倘若是半桥,你可以根据需要选择浮栅驱动,但是一定要注意自举二极管的耐压,以及速度。浮栅驱动的第一个占空比都是会丢失的,有时候对控制会带来影响。还有为了防止在驱动的时候G级波形的震荡,你还要加适当的Rg,这个电阻通常是要选择功率电阻,有时候得用三极管和二极管搭放电回路。为了防止影响开关的速度,你还不可以把Rg选得太大,还有布线的时候尽量让G级靠近驱动芯片,减小布线带来的引线电感,对减小震荡有帮助。频率高的时候还要注意你的驱动散热,不要让芯片温度太高了,会影响性能。

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