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《大功率IGBT柵極驅(qū)動電路的研究.pdf》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、《電氣自動化)2014年第36卷第3期電子電路設(shè)計(jì)ElectronicCircuitDesign大功率lGBT柵極驅(qū)動電路的研究王瑞(寶雞文理學(xué)院物理與信息技術(shù)系，陜西寶雞721013)摘要：在大功率IGBT應(yīng)用系統(tǒng)中，脈沖變壓器隔離的柵極驅(qū)動電路由于能得到相對較高的隔離電壓，可實(shí)現(xiàn)較高開關(guān)頻率等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用。在高壓大電流IGBT特性分析的基礎(chǔ)上，從實(shí)踐出發(fā)對IGBT驅(qū)動電路的影響因素做了深入的研究，并探討了IG．BT柵極驅(qū)動電路設(shè)計(jì)注意的幾個問題。對很有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的脈沖變壓器隔離的IGBT柵極驅(qū)動電路及其相應(yīng)芯片進(jìn)行了分析研究。
2、由此可以更深刻地理解IGBT的驅(qū)動電路及其影響因素，這對正確使用IGBT器件及其驅(qū)動電路的設(shè)計(jì)有一定的實(shí)用價(jià)值。關(guān)鍵詞：IGBT；柵極驅(qū)動電路；特性分析；影響因素；脈沖變壓器隔離DOI：10．3969／j·issn．1000—3886．2014．03。039[中圖分類號]TN386．2[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A[文章編號]1000—3886(2014)03—0115—03ResearchofHigh—powerIGBTGateDriveCircuitWANGRui(BaojiCollegeofArtsandSciences，BaojiShaanx
3、i721013，China)Abstract：Inhigh—powerIGBTapplicationsystem，thegatedrivecircuitforpulsetransformerisolationfindsawiderangeofapplicationasitcanobtainrelativelyhighisolationvoltageandhighswitchfrequency．Onthebasisofanalysisonthecharacteristicsofthehigh—voltagelarge—currentIGB
4、T，thispapermakesanin—depthstudyonthefactorsinfluencingIGBTdrivecircuitandexploressomeissuesinitsdesignfromtheperspectiveofpracticalapplication．IGBTgratedrivecircuitofthepulsetransformerisolationwithahighvalueofpracticalapplicationanditscorrespondingchipareanalyzedtoenabl
5、eamoreprofoundunderstandingoftheIGBTdrivecircuitanditsinfluencefactors．ItisofacertainpracticalvalueforproperuseofIGBTdevicesandtheirdrivecircuit．Keywords：IGBT；gatedrivecircuit；characteristicanalysis；influencefactor；pulsetransformerisolationO引言動的。IGBT的等效電路如圖2所示，這是一個雙極性晶體管
6、與MOSFET模型結(jié)構(gòu)，圖1中的電阻是基區(qū)內(nèi)的調(diào)制電阻，圖示絕緣柵雙極性晶體管(InsulatedGateBipolarTransistor—IG—器件為N溝道IGBT，MOSFET為N溝道型，雙極性晶體管為PNPBT)問世，它綜合了功率MOSFET和雙極晶體管(BJT)的優(yōu)點(diǎn)：輸型。IGBT是一種電壓型控制器件，其開通和關(guān)斷是由柵極電壓入阻抗高、開關(guān)速度快、安全工作區(qū)寬、飽和壓降低(甚至接近來控制的。當(dāng)給IGBT的柵極加正向電壓并且大于開啟電壓時，GTR的飽和壓降)、耐壓高、電流大?。在通態(tài)壓降和開關(guān)時間其內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的MOSFET內(nèi)形
7、成導(dǎo)電溝道，且給PNP晶體管提這兩個衡量功率半導(dǎo)體器件性能的重要參數(shù)方面有了明顯的供基極電流，使PNP晶體管導(dǎo)通，從而使IGBT導(dǎo)通。由于電導(dǎo)改善。調(diào)制效應(yīng)，使得電阻R減小，這樣高耐壓的IGBT也具有很小的目前IGBT已在中小功率及以上的電力電子變流系統(tǒng)(如變通態(tài)壓降；反之，加反向柵極電壓時消除導(dǎo)電溝道，流過反向基極頻器、UPS電源、高頻焊機(jī)等)中取代了MOSFET及電力晶體管，電流，MOS管夾斷，即PNP管基極開路，使IGBT關(guān)斷。從而成為功率開關(guān)器件市場中的重要一員。然而，IGBT和其它電力電子器件一樣，其應(yīng)用還是依賴于電路條件和開
8、關(guān)環(huán)境。因此，如何有效地驅(qū)動并保護(hù)IGBT則是電路設(shè)計(jì)的難點(diǎn)和重點(diǎn)，是整個裝置運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)-3]。特別是IGBT的可靠運(yùn)行很大程／／'度上依賴于其柵極驅(qū)動電路，所以，決定IGBT功率轉(zhuǎn)換性能的重JJ要因素
