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IGBT驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)用實(shí)例
2017-12-27
廣州科譽(yù)
1472
廣州科譽(yù)電路板維修培訓(xùn)中心提醒大家IGBT的驅(qū)動(dòng)電路必須具備兩個(gè)功能：一是實(shí)現(xiàn)控制電路與被驅(qū)動(dòng) IGBT柵極的電隔離；二是提供合適的柵極驅(qū)動(dòng)脈沖。IGBT的驅(qū)動(dòng)電路很多，分立元件搭成的驅(qū)動(dòng)電路，簡(jiǎn)單、廉價(jià)；專用集成驅(qū)動(dòng)電路保護(hù)功能完善、性能穩(wěn)定，但價(jià)格稍貴些。
EXB841是日本富士公司生產(chǎn)的混合集成電路，能驅(qū)動(dòng)動(dòng)高達(dá) 400A的 600V IGBT和高達(dá) 300A的 1200V IGBT，模塊功能較完善，具有單電源、正負(fù)偏壓、過(guò)流檢測(cè)、保護(hù)、軟關(guān)斷等主要特性，是一種比較典型的驅(qū)動(dòng)電路。用+20V直流電源供電，能產(chǎn)生+15V的開(kāi)
柵電壓和-5V的關(guān)柵電壓，內(nèi)裝 TLP550高速光耦隔離芯片，驅(qū)動(dòng)電路信號(hào)延遲小于 1us，
內(nèi)部集成了過(guò)流檢測(cè)電路及低速過(guò)流切斷電路，在國(guó)內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。使用該模塊時(shí)要注
意如下方面：IGBT的珊射極驅(qū)動(dòng)回路接線一定要小于 1 m；IGBT的柵射驅(qū)動(dòng)接線應(yīng)為雙絞
線；如果在 IGBT集電極產(chǎn)生大的電壓脈沖，則要增加 IGBT的珊極串聯(lián)電阻(RG)；47uF電
容用于吸收由于電源接線阻抗引起的電壓變化，并不是電源濾波器的電容器。下圖為由
EXB841組成的驅(qū)動(dòng)及保護(hù)電路：
圖 1 驅(qū)動(dòng)、保護(hù)電路圖
IGBT 正常工作時(shí)，EXB841 的過(guò)流信號(hào)指示端 5 腳為高電平，4N25 不導(dǎo)通，觸發(fā)器 R 腳為“0”，Q 腳為“1”，IGBT 正常工作。當(dāng) IGBT 出現(xiàn)過(guò)流信號(hào)時(shí)，EXB841 內(nèi)部過(guò)流檢測(cè)電路經(jīng)幾微秒延時(shí)，以濾掉干擾信號(hào)，5 腳變?yōu)榈碗娖剑?N25 導(dǎo)通，觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，Q 腳為“0”，關(guān)斷 IGBT 驅(qū)動(dòng)信號(hào)，起到保護(hù)作用。在工作中，應(yīng)用了專用集成驅(qū)動(dòng)模塊 EXB841，驅(qū)動(dòng)了 2 kw 的感性負(fù)載一高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)的電磁激勵(lì)線圈，效果很好。
廣州科譽(yù)電路板維修培訓(xùn)中心對(duì) IGBT 的驅(qū)動(dòng)和保護(hù)進(jìn)行了分析，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用，得出了如下幾點(diǎn)結(jié)論：
1. 柵極串聯(lián)電阻和驅(qū)動(dòng)電路內(nèi)阻抗對(duì) IGBT 的開(kāi)通過(guò)程及驅(qū)動(dòng)脈沖的波形都有很大影響。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)綜合考慮。
2. 在大電感負(fù)載下，IGBT 的開(kāi)關(guān)時(shí)間不能太短，以限制出 di/dt 形成的尖峰電壓，確保 IGBT 的安全。
3. 由于 IGBT 在電力電子設(shè)備中多用于高壓場(chǎng)合，故驅(qū)動(dòng)電路與控制電路在電位上應(yīng)嚴(yán)格隔離，驅(qū)動(dòng)電路與 IGBT 的連線要盡量短。
4. IGBT 的柵極驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單實(shí)用，最好自身帶有對(duì) IGBT 的保護(hù)功能，有較強(qiáng)的抗干擾能力。
5. 在實(shí)際應(yīng)用中，為達(dá)到更好的效果，在過(guò)流保護(hù)上還需采用如軟關(guān)斷、降柵壓等方法；采用鉗位電路防止產(chǎn)生浪涌電壓等。
以上就是廣州科譽(yù)電路板維修培訓(xùn)中心根據(jù)實(shí)際應(yīng)用，總結(jié)出來(lái)IGBT驅(qū)動(dòng)電路，僅供朋友們參考，有不對(duì)之處還望朋友們聯(lián)系廣州科譽(yù)進(jìn)行技術(shù)交流。
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