igbt驅(qū)動(dòng)電路圖

　　典型的IGBT驅(qū)動(dòng)電路 如圖為典型的IGBT驅(qū)動(dòng)電路圖。電路以混合IC?EXB840驅(qū)動(dòng)模塊和外圍元器件組成。驅(qū)動(dòng)信號輸入接SPWM控制電路輸出端。過流信號輸出端接SPWM控制電路的脈沖輸出封鎖端，因IGBT過流使EXB840過流保護(hù)動(dòng)作后，5端由高電平變?yōu)榈碗娖剑?a href="http://m.makelele.cn/yuanqijian/guangou/" target="_blank">光耦合器件TPL521-1工作，過流保護(hù)輸出端也由高電平變?yōu)榈碗娖?，用以封鎖SPWM控制電路的六路輸出脈沖。R1，R2，R3的阻止由

　　典型的IGBT驅(qū)動(dòng)電路 如圖為典型的IGBT驅(qū)動(dòng)電路圖。電路以混合IC。

　　IR2110驅(qū)動(dòng)IGBT電路如圖所示。電路采用自舉驅(qū)動(dòng)方式，VD1為自舉二極管，C1為自舉電容。接通電源，VT2導(dǎo)通時(shí)Cy通過VDt進(jìn)行充電。這種電路適用于驅(qū)動(dòng)較小容量的IGBT.對于IR2110，當(dāng)供電電壓較低時(shí)具有使驅(qū)動(dòng)器截止的保護(hù)功能。自舉驅(qū)動(dòng)方式支配著VT2的導(dǎo)通電壓，因此電壓較低的保護(hù)功能是其必要條件。若驅(qū)動(dòng)電壓較低時(shí)驅(qū)動(dòng)IGBT，則IGBT就會(huì)發(fā)生熱損壞。VD1選用高速而耐壓大于600V的ERA38-06、ERB38-06等二極管。

　　絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）是一種MOSFET 與雙極晶體管復(fù)合的器件。它既有功率MOSFET 易于驅(qū)動(dòng)，控制簡單、開關(guān)頻率高的優(yōu)點(diǎn)，又有功率晶體管的導(dǎo)通電壓低，通態(tài)電流大，損耗小的顯著優(yōu)點(diǎn)。據(jù)東芝公司資料，1200V/100A 的IGBT 的導(dǎo)通電阻是同一耐壓規(guī)格的功率 MOSFET 的1/10，而開關(guān)時(shí)間是同規(guī)格GTR的1/10。由于這些優(yōu)點(diǎn)，IGBT廣泛應(yīng)用于不間斷電源系統(tǒng)（UPS）的設(shè)計(jì)中。這種使用 IGBT 的在線式UPS 具有效率高，抗沖擊能力強(qiáng)、可靠性高的顯著優(yōu)點(diǎn)。?UPS 主要有后備式、在線互動(dòng)式和在線式三種結(jié)構(gòu)。在線式UPS 以其可靠性高，輸出電壓穩(wěn)定，無中斷時(shí)間等顯著優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于通信系統(tǒng)、稅務(wù)、金融、證券、電力、鐵路、民航、政府機(jī)關(guān)的機(jī)房中。本文以在線式為介紹對象，介紹UPS 中的IGBT的應(yīng)用。

　　第一種驅(qū)動(dòng)電路 EXB841/840

　　EXB841 工作原理如圖,當(dāng) EXB841 的 14 腳和 15 腳有 10mA 的電流流過 1us 以后 IGBT 正常開通，VCE 下降至 3V 左右，6 腳電壓被鉗制在 8V 左右，由 于 VS1 穩(wěn)壓值是 13V,所以不會(huì)被擊穿，V3 不導(dǎo)通，E 點(diǎn)的電位約為 20V,二極管 VD,截止，不影響 V4 和 V5 正常工作。

　　當(dāng) 14 腳和 15 腳無電流流過，則 V1 和 V2 導(dǎo)通，V2 的導(dǎo)通使 V4 截止、V5 導(dǎo)通，IGBT 柵極電荷通過 V5 迅速放電，引腳 3 電位下降至 0V,是 IGBT 柵一 射間承受 5V 左右的負(fù)偏壓，IGBT 可靠關(guān)斷，同時(shí) VCE 的迅速上升使引腳 6"懸空".C2 的放電使得 B 點(diǎn)電位為 0V,則 V S1 仍然不導(dǎo)通，后續(xù)電 路不動(dòng)作，IGBT 正常關(guān)斷。

　　如有過流發(fā)生，IGBT 的 V CE 過大使得 VD2 截止，使得 VS1 擊穿，V3 導(dǎo)通，C4 通過 R7 放電，D 點(diǎn)電位下降，從而使 IGBT 的柵一射間的電壓 UGE 降低 ,完成慢關(guān)斷，實(shí)現(xiàn)對 IGBT 的保護(hù)。由 EXB841 實(shí)現(xiàn)過流保護(hù)的過程可知，EXB841 判定過電流的主要依據(jù)是 6 腳的電壓，6 腳的電壓不僅與 VCE 有關(guān)，還和二極管 VD2 的導(dǎo)通電壓 Vd 有關(guān)。

　　第二種 M57959L/M57962L 厚膜驅(qū)動(dòng)電路

　　M57959L/M57962L 厚膜驅(qū)動(dòng)電路采用雙電源(+15V,-10V)供電，輸出負(fù)偏壓為 -10V,輸入輸出電平與 TTL 電平兼容，配有短路 / 過載保護(hù)和 封閉性短路保護(hù)功能，同時(shí)具有延時(shí)保護(hù)特性。其分別適合于驅(qū)動(dòng) 1200V/100A、600V/200A 和 1200V/400A、600V/600A 及其以下的 IGBT.M57959L/M57962L 在驅(qū)動(dòng)中小功率的 IGBT 時(shí)，驅(qū)動(dòng)效果和各項(xiàng)性能表現(xiàn)優(yōu)良，但當(dāng)其工作在高頻下時(shí)，其脈沖前后沿變的較差，即信 號的最大傳輸寬度受到限制。且厚膜內(nèi)部采用印刷電路板設(shè)計(jì)，散熱不是很好，容易因過熱造成內(nèi)部器件的燒毀。

　　日本三菱公司的 M57959L 集成 IGBT 專用驅(qū)動(dòng)芯片它可以作為 600V/200A 或者 1200V/100A 的 IGBT 驅(qū)動(dòng)。其最高頻率也達(dá) 40KHz,采用雙電源 供電(+15V 和 -15V)輸出電流峰值為±2A,M57959L 有以下特點(diǎn)：

　　(1) 采用光耦實(shí)現(xiàn)電器隔離，光耦是快速型的，適合 20KHz 左右的高頻開關(guān)運(yùn)行，光耦的原邊已串聯(lián)限流電阻，可將 5V 電壓直接加到輸入 側(cè)。

　　(2) 如果采用雙電源驅(qū)動(dòng)技術(shù)，輸出負(fù)柵壓比較高，電源電壓的極限值為+18V/-15V,一般取+15V/-10V.

　　(3) 信號傳輸延遲時(shí)間短，低電平 - 高電平的傳輸延時(shí)以及高電平 - 低電平的傳輸延時(shí)時(shí)間都在 1.5μs 以下。

　　(4) 具有過流保護(hù)功能。M57962L 通過檢測 IGBT 的飽和壓降來判斷 IGBT 是否過流，一旦過流，M57962L 就會(huì)將對 IGBT 實(shí)施軟關(guān)斷，并輸出過 流故障信號。

　　(5) M57959 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示，這一電路的驅(qū)動(dòng)部分與 EXB 系列相仿，但是過流保護(hù)方面有所不同。過流檢測仍采用電壓采樣，電路特 點(diǎn)是采用柵壓緩降，實(shí)現(xiàn) IGBT 軟關(guān)斷，避免了關(guān)斷中過電壓和大電流沖擊;另外，在關(guān)斷過程中，輸入控制信號的狀態(tài)失去作用，既保護(hù)關(guān) 斷是在封閉狀態(tài)中完成的。當(dāng)保護(hù)開始時(shí)，立即送出故障信號，目的是切斷控制信號，包括電路中其它有源器件。