IGBT设计驱动电路的基本要求以及过流保护方法

浏览:46 作者: 来源: 时间:2020-04-02 分类:行业新闻

驱动电路的作用是将单片机输出的脉冲进行功率放大,以驱动IGBT,保证IGBT的可靠工作,驱动电路起着至关重要的作用,对IGBT设计驱动电路的基本要求:


1.提供适当的正向和反向输出电压,使IGBT可靠的开通和关断。


2.提供足够大的瞬态功率或瞬时电流,使IGBT能迅速建立栅控电场而导通。


3.尽可能小的输入输出延迟时间,以提高工作效率。


4.足够高的输入输出电气隔离性能,使信号电路与栅极驱动电路绝缘。


5.具有灵敏的过流保护能力。

IGBT短路失效机理


IGBT负载短路下的几种后果:


(1)超过热极限:半导体的本征温度极限为250%,当结温超过本征温度,器件将丧失阻断能力,IGBT负载图短路时,由于短路电流时结温升高,一旦超过其热极限时,门级保护也相应失效


(2)电流擎佳效应:正常工作电流下,IGB由于薄层电阻Rs很小,没有电流擎住现象,但在短路状态下,由于短路电流很大,当Rs上的压降高于0.7v时,使J1偏,产生电流擎住,门级便失去电压控制


(3)关断过电压:为了抑制短路电流,当故障发生时,控制电路立即撤去正门级电压,将IGBT关断,短路电流相应下降.由于短路电流大,因此,关断中电流下降率很高,在布线电感中将感生很高的电压,尤其是在器件内封装引线电感上的这种感应电压很难却制,它将使器件有过电流查为关断过电压而失效。


IGBT过流保护方法


(1)减压法:是指在故障出现时,降低门级电压。由于短路电流比例于外加正门级电压Ug1,因此在故障时,可将正门级电压降低。


(2)切断脉冲方法:由于在过流时,Uce电压升高,我们利用检测集电极电压的方法来判断是否过流,如果流,就切断触发脉冲。同时尽量采用软关断方式,缓解短路电流的下降率,避免产生过电压造成对IGBT的损