电动汽车逆变器IGBT驱动电源设计与实测验证

"电动汽车逆变器用IGBT驱动电源设计及可用性测试" 电动汽车逆变器是电动汽车的核心组件，它负责将电池的直流电转换为交流电，驱动汽车的电动机，进而为汽车提供动力。IGBT（绝缘栅双极晶体管）功率模块是逆变器中的关键器件，其性能直接影响到逆变器的工作效率和稳定性。因此，IGBT的驱动电路设计至关重要。 驱动电路的设计需满足特殊的技术标准，尤其是对于电动汽车应用，它需要比常规工业变频器和可再生能源逆变器的驱动电路更为苛刻的条件。在狭小的空间内，电源电路需要在高温环境下保持高效稳定，这对设计提出了巨大挑战。 传统的驱动电源设计常采用反激电路和单原边多副边变压器。然而，反激电路的缺点在于其能量输出仅在开关关断期间，导致电流输出特性和瞬态控制性能不佳。在100kW级别的IGBT模块中，使用单个变压器为多个隔离电源供电会出现如爬电距离不足、电气间隙难以保证以及供电路径过长等问题。 针对这些问题，文章提出了一种新的驱动供电电源设计。设计采用了前级SEPIC（单端初级电感转换器）电路，以实现闭环控制，确保了电源稳定性；后级采用半桥电路来实现隔离，解决了之前设计中的不足。这种设计具有较高的灵活性、可靠性，并且在瞬态响应方面表现出色，成功应用于国际新能源汽车的逆变器设计中。 在分析驱动电源需求时，需要考虑电源的功率、电气隔离性能、峰值电流承受能力以及工作温度范围等因素。例如，对于英飞凌的FS800R07A2E3_B31汽车级IGBT模块，其驱动电源应提供6个相互隔离的+15V/-5V电源，满足特定的功率计算公式，如公式(1)所示。 电动汽车逆变器用IGBT驱动电源设计是一项复杂而关键的任务，需要综合考虑多种因素以确保驱动电源的高效、稳定和安全。通过创新电路设计和实际测试验证，可以克服现有技术的局限，提升逆变器整体性能。