详解三种详解三种IGBT驱动电路和保护方法驱动电路和保护方法
本文着重介绍三个IGBT驱动电路。驱动电路的作用是将单片机输出的脉冲进行功率放大,以驱动IGBT,保证
IGBT的可靠工作,驱动电路起着至关重要的作用。
对IGBT驱动电路的基本要求如下:
(1) 提供适当的正向和反向输出电压,使IGBT可靠的开通和关断。
(2) 提供足够大的瞬态功率或瞬时电流,使IGBT能迅速建立栅控电场而导通。
(3) 尽可能小的输入输出延迟时间,以提高工作效率。
(4) 足够高的输入输出电气隔离性能,使信号电路与栅极驱动电路绝缘。
(5) 具有灵敏的过流保护能力。
驱动电路EXB841/840
EXB841工作原理如图1,当EXB841的14脚和15脚有10mA的电流流过1us以后IGBT正常开通,VCE下降至3V左右,6脚电压
被 钳制在8V左右,由于VS1稳压值是13V,所以不会被击穿,V3不导通,E点的电位约为20V,二极管VD截止,不影响V4和
V5正常工作。
IGBT1230001.jpg
当14脚和15脚无电流流过,则V1和V2导通,V2的导通使V4截止、V5导通,IGBT栅极电荷通过V5迅速放电,引脚3电位下降
至0V,是 IGBT栅一 射间承受5V左右的负偏压,IGBT可靠关断,同时VCE的迅速上升使引脚6“悬空”。C2的放电使得B点电位
为0V,则V S1仍然不导通,后续电路不动作,IGBT正常关断。
如有过流发生,IGBT的V CE过大使得VD2截止,使得VS1击穿,V3导通,C4通过R7放电,D点电位下降,从而使IGBT的栅
一射间的电压UGE降低 ,完成慢关断,实现对IGBT的保护。由EXB841实现过流保护的过程可知,EXB841判定过电流的主要
依据是6脚的电压,6脚的电压不仅与VCE 有关,还和二极管VD2的导通电压Vd有关。
IGBT1230002.jpg
典型接线方法如图2,使用时注意如下几点:
a、IGBT栅-射极驱动回路往返接线不能太长(一般应该小于1m),并且应该采用双绞线接法,防止干扰。
b、由于IGBT集电极产生较大的电压尖脉冲,增加IGBT栅极串联电阻RG有利于其安全工作。但是栅极电阻RG不能太大也不
能太小,如果 RG增大,则开通关断时间延长,使得开通能耗增加;相反,如果RG太小,则使得di/dt增加,容易产生误导通。
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