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IGBT对栅极驱动电路的要求及保护措施

菜鸟
2013-08-21 11:48:04    评分

  IGBT对栅极驱动电路的要求及保护措施

  从目前的使用情况看,采用IGBT作为开关元件的静止变频电源的故障率明显较低,元器件损坏的较少,维修费用也较低,是静止变频技术新的发展方向。下面我们主要介绍IGBT对栅极驱动电路的要求及保护措施。

  IGBT的静态和动态特性与栅极驱动条件密切相关。栅极的正偏压+VGE、负偏压-VGE和栅极电阻RG的大小,对IGBT的通态电压、开关时间、开关损耗,承受短路能力以及dvce/dt等参数都有不同程度的影响。

  栅极驱动电路提供给IGBT的正偏压+VGE使IGBT导通。在实际应用中,综合该电压对开通时间、开通损耗以及器件在短路时承受短路电流时间等方面的因素,通常使用+15V.栅极驱动电路提供给IGBT的负偏压-VGE使其关断。它直接影响IGBT的可靠运行,为了防止IGBT产生动态擎住现象,栅极负偏压应为-5V或更低一些的电压,负偏压的大小对关断时间损耗的影响不大。

  此外,栅极驱动电压必须有足够快的上升和下降速度,使IGBT尽快开通和关断,以减少开通和关断损耗。在器件导通后,驱动电压和电流应保持足够的幅度,保证IGBT处于饱和状态。由于IGBT多用于高电压、大电流场合,信号控制电路与驱动电路之间应采用抗干扰能力强、信号传输时间短的高速光电隔离器件加以隔离。为了提高抗干扰能力,应采用驱动电路到IGBT模块的引线尽可能短、引线为双胶线或屏蔽线等措施。

  列保护措施:

  1)通过检出的过电流信号切断栅极信号,实现过电流保护;

  2)利用缓冲电路抑制过电压,并限制过高的dv/dt;

  3)利用温度传感器检测IGBT的外壳温度,当超过允许温度时主电路跳闸,实现过热保护。由于IGBT具有正温度系数和良好的并联工作特性,IGBT多采用多只元件并联工作,主电路除对称性外,无其他特殊要求。





关键词: 栅极     驱动     电路     要求     保护     措施    

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