在IGBT 的應用中, 根據(jù)系統(tǒng)要求的整體性能, 針對不同的IGBT 特性選取合適的驅動器是至關重要的, 它不僅影響了IGBT 的動態(tài)性能, 同時也影響系統(tǒng)的成本和可靠性。根據(jù)IGBT 對驅動電路的要求,就其中常用3 種不同驅動電路及選擇時注意事項作了如下分析:
1 確定IGBT門極容量
在設計和選購IGBT 驅動器之前,必須首先知道IGBT 的門極負荷Q,這是一個十分重要的參數(shù),但在IGBT 的技術參數(shù)中生產(chǎn)廠家一般并不直接給出,而需要我們借助其它參數(shù)得到。IGBT 具MOSFET 的輸入級,在IGBT的技術資料中往往有一個參數(shù)CissCiss,一般我們把它叫作輸入電容,該電容的測試往往是在UGS=0,UOS=25V,f=1MHz 的情況下進行,由于密勒效應, 該值往往比在U GS= O V時要小,根據(jù)實踐經(jīng)驗,IGBT 的輸入電容一般滿足下面的公式:
一般Simens 和 Eupec 公司的IGBT 滿足上述公式。
知道了IGBT 的輸入電容Cin,門極的負荷可以由下面公式得到
△U代表門極的驅動電壓, 大多數(shù)的IGBT 開通電壓+15V,關斷電壓-5V,因而△U= 20V , 如應用十分廣泛的EXB841 系列。
高電壓、大電流IGBT 往往開通關斷均為15V,因而△U= 30V 。
2 開關頻率確定
開關頻率的大小不僅影響系統(tǒng)的控制精度,而且影響系統(tǒng)的整體性能,如運行效率,噪聲指標。開關頻率是所有電力電子變換器的一個重要參數(shù)。
根據(jù)IGBT 的門極容量,儲存在IGBT 輸入電容中的能量可以計算得到
每個脈沖周期柵極充放電各一次,因而驅動一只IGBT 的功率為:
f 為開關頻率。
驅動器的平均輸出電流IOUT可以這樣得到:
P=IOUT﹒△U比較上而兩式Q=IOUT/f驅動器的平均電流在數(shù)據(jù)文檔可以找到,則IGBT的zui大允許開關頻率可以得到: f=IOUT/△θ。
3 門極驅動電阻RG的選取
IGBT 的開關時間是由驅動器對IGBT 的輸入電容的充放電來控制, 增加門極輸出電流,IGBT 開通時間和關斷時間會相應縮短,開關損耗也會降低, RG主要是用來限制門極輸出的降值電流, 可由下式確定:
一般可以在驅動器數(shù)據(jù)文檔中找到。有些情況下,充放電峰值電流不同,門極電阻可以分別選取。
4 光電耦合和變壓器耦合式比較
光電耦合隔離式采用直流電源,輸出脈沖寬度可調。通過檢測集電極電壓實現(xiàn)過電流保護。具有使用方便穩(wěn)定性好的優(yōu)點。缺點是雙側均采用電源,電路復雜。比如EXB841驅動器,光電耦合器輸入與輸出之間耐壓一般較低為交流2500V,但實際使用中設備承受力不符合其條件,給使用帶來限制。另外,一旦IGBT 燒壞,驅動器受到損壞給維修帶來不便且不經(jīng)濟。
變壓器耦合隔離式不用專設的電源,線路簡單, 輸入輸出間耐壓高, 成本低、響應快。
缺點是IGBT 關斷期間得不到持續(xù)的反向門極電壓,抗干擾能力差,且輸出脈沖寬度不可調,不能實現(xiàn)過電流保護,并且由于漏感的存在使繞組的繞制工藝復雜容易出現(xiàn)振蕩。
免責聲明
- 凡本網(wǎng)注明"來源:智能制造網(wǎng)"的所有作品,版權均屬于智能制造網(wǎng),轉載請必須注明智能制造網(wǎng),http://www.caslcampaign.com。違反者本網(wǎng)將追究相關法律責任。
- 企業(yè)發(fā)布的公司新聞、技術文章、資料下載等內(nèi)容,如涉及侵權、違規(guī)遭投訴的,一律由發(fā)布企業(yè)自行承擔責任,本網(wǎng)有權刪除內(nèi)容并追溯責任。
- 本網(wǎng)轉載并注明自其它來源的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點或證實其內(nèi)容的真實性,不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉載時,必須保留本網(wǎng)注明的作品來源,并自負版權等法律責任。
- 如涉及作品內(nèi)容、版權等問題,請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,否則視為放棄相關權利。
2025中國鄭州衡器與計量技術設備展覽會
展會城市:鄭州市展會時間:2025-11-07