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浅谈IGBT驱动应用电路的分析

2022.04.11

今天小编主要对IGBT的驱动应用电路进行分析阐述,以混合集成电路EXB841为例,它是一种比较典型的驱动电路,不仅能够驱动高达400A 600V IGBT和高达 300A 1200V IGBT,而且模块功能较完善,具有单电源、正负偏压、过流检测、保护、软关断等主要特性。

该驱动电路采用+20V直流电源供电,能产生+15V的开栅电压和-5V的关栅电压,内装TLP550高速光耦隔离芯片,驱动电路信号延迟小于1us,内部集成了过流检测电路及低速过流切断电路,因此在国内得到了广泛应用。不过使用该模块时要注意如下方面:

1、IGBT的栅射极驱动回路接线一定要小于1 m;

2、IGBT的栅射驱动接线应为双绞线;

3、若IGBT集电极产生大的电压脉冲,则需要增加IGBT的栅极串联电阻;

4、47uF电容用于吸收由于电源接线阻抗引起的电压变化,并不是电源滤波器的电容器。

当IGBT正常工作时,EXB841的过流信号指示端5脚为高电平,4N25不导通,触发器R脚为“0“,Q 脚为“1”,即IGBT工作正常。当IGBT出现过流信号时,EXB841内部过流检测电路经几微秒延时,以滤掉干扰信号,5脚变为低电平,4N25导通,触发器翻转,Q 脚为“0”,同时关断 IGBT的驱动信号,从而起到保护作用。在工作中,应用了专用集成驱动模块EXB841,驱动了2 kw的感性负载一高频疲劳试验机的电磁激励线圈,效果显著。

综上所述,通过结合实际应用,对IGBT驱动和保护的分析得出以下结论:

1. 由于栅极串联电阻和驱动电路内阻抗对IGBT的开通过程及驱动脉冲的波形均会产生较大的影响,因此在设计过程中应多方面综合考虑。

2. 在大电感负载下,IGBT的开关时间不能太短,以限制出 di/dt 形成的尖峰电压,从而确保IGBT不受损坏。

3. 由于IGBT在电力电子设备中多用于高压场合,因此在电位上将驱动电路与控制电路进行严格隔离,同时缩短驱动电路与IGBT的连线距离。

4. IGBT的栅极驱动电路应尽可能简单实用,最好自身带有对IGBT的保护功能,且有较强的抗干扰能力。

5. 在实际应用过程中,为达到更好的效果,在过流保护上还需采用如软关断、降栅压等方法;采用钳位电路防止产生浪涌电压等。

有关IGBT驱动电路的分析就讲到这里啦,大家有任何问题可留言给我们哦~

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