摘要:介紹了大功率IGBT的驅(qū)動(dòng)原理及工作特性，設(shè)計(jì)了一種高可靠可維護(hù)具有四路驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出的高電壓大功率IGBT驅(qū)動(dòng)電路，給出了電路的原理圖和關(guān)鍵參數(shù)設(shè)計(jì)原理及相關(guān)波形。

　　0 引 言

　　絕緣柵雙極晶體管(IGBT)是一種電壓控制型功率器件，具有輸入阻抗高、驅(qū)動(dòng)功率小、低損耗等優(yōu)良特性。目前，IGBT 越來(lái)越廣泛應(yīng)用于大功率開(kāi)關(guān)電源、交流變頻器等電力電子裝置中。而在IGBT的實(shí)際使用中，驅(qū)動(dòng)器的性能是其可靠工作正常運(yùn)行的關(guān)鍵。目前市場(chǎng)上有不少專用的驅(qū)動(dòng)芯片，一般采用混合厚膜封裝技術(shù)或集成封裝技術(shù)，因此具有價(jià)格高且不可維護(hù)的缺點(diǎn)。另外這些芯片也存在驅(qū)動(dòng)能力有限，芯片往往只針對(duì)相應(yīng)廠家相應(yīng)規(guī)格的IGBT驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)，通用性較差。本文根據(jù)實(shí)際使用的需要設(shè)計(jì)了一種可靠性高、可維護(hù)、通用性強(qiáng)的具有多路驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出的驅(qū)動(dòng)電路。該電路可滿足全橋逆變電路中的大功率高電壓IGBT的驅(qū)動(dòng)需要。

　　1 IGBT 的驅(qū)動(dòng)原理及工作特性

　　1.1 IGBT 的工作原理

　　IGBT是一種場(chǎng)控器件，它的開(kāi)通和關(guān)斷由柵極和發(fā)射極間的電壓UGE決定，以N-IGBT(圖形符號(hào)如圖1所示)為例，柵極加正壓，柵極有電流流過(guò)直至柵極充足電為止，同時(shí)柵極電壓上升到保持IGBT導(dǎo)通的電壓。當(dāng)撤掉柵極電壓時(shí)，柵極電荷反向泄放。IGBT在柵極電荷泄放完畢后關(guān)斷。UGE(TH)隨溫度升高略有下降，溫度每升高1℃，其值下降5 mV左右，25℃時(shí)，IGBT的開(kāi)啟閥值電壓UGE(th)一般為5～6 V。

圖1 N溝道IGBT

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