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igbt驱动器

igbt驱动器 1引言 本文引用地址:?ht?tp://?www.eepw.?c?o?m.cn/ar?ticl…

igbt驱动器

1引言

本文引用地址:?ht?tp://?www.eepw.?c?o?m.cn/ar?ticl≡e/20180?8/386967.htm

随着电力电子器?件技术的发?展,?大功率器件在轨道交?通≠、直流输?电‰、风力发电等领域的市场迅猛?发≒展,其中?以IGBT器件表现尤为突出,>在具体的应用μ工况中,每一个㎡IGBT﹢模块都需要一个专?门的驱动器,IGBT驱?动器对IGBT的运行性能有着重大?影响[1-3∧]?。

传统利用≧模拟电路∞实现的IGBT驱动器技术较成熟,运行稳定,但是由于其驱√动$器各参数设<置大都采用硬件实现,参数调整比较复杂,??不同型号的㏄IGBT必须设计〒∟不?同的驱动器,本文利用㎏数字控﹣制器对栅极控¤制,可以灵活的修改驱动器的软件参数设置?,来调整IGBT工作的性能,对于不同的IGBT型1号,只需要加载不?⌒同的驱动程序,即可以解∨决传统驱动㎝器?产品的型∩号匹§配问题。?

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如图1?示,驱动器主要包?括?:高等级隔?离电源、光纤通信接口∵、功♂率放大电路?、检?测保护电路、数字≥控制≦器等五部£分。

?2.1高等级隔离电源

高压IGBT驱动器设计中,电源设计⊿是※关键部分之?2一,电源的输出功率决定了IGBT在实际工作中能够使用∶的工作频率,?如果电源输出功率不?足,可能会在?IG?BT器件高频工作时㏑,出现欠压现象,导致IGBT损耗?增加,甚至造?成?IGBT£损坏*。

本设计中采用Ti公司的LM50℉25芯片设计反激式DC-DC电路(电路图见图2),电∑路㏕中的?初级具有电流?∽检测软起动功能,当¬电流检测电 igbt驱动器 ?阻?上的¢压降达到0.25V时∫,对电源?起到很好的过流保护作用。?

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2.2光纤通信接口

在用户主控?系♀统通信?的接口?设计??上?,选择抗干扰能力强的光纤通信,防止控制信号∣被干扰出现误?触发。光纤选用HFBR-15′22、HFBR-2522,光纤电?路如图3。

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2.?3功率放大¥电路

选择导通﹤阻抗非常低的mosFET作为开关器件,构?成I÷G?B?T栅?极功率输⊥出电路¥o,如图4,mol同时,采用多个∠栅极电阻切换的方式,实现不同?条件下对IGBT±性能的调整。在IGBT正常?开关时,可以通?过﹣调整栅极电阻来控制器件的开关?速度,?达?到优化器件∴效率的目的。在IGBT出?现工作异常时(??例?如短路),可以通?过调整栅极电阻来控制器件的工作状态,?防/止器件损∮坏达%到保护器件的目%的。

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2.4检测保护电路≈?

?3为防止IGBT器件工·作中出现任何异№常故障,驱动器需要对I?GB?T的状?态参数进行检测,如果发现异常,驱动器?自动??采取保?护动作,并+通℡知=∷主控器?。?‖

欠压检测:目前各个≯IGBT㈱厂?商推″荐IGBT器件工作时的栅*极电压为±1?5V(栅m极最大承受电压@为&plusmn≤;20V),如果IG㎜BT⊕?器件在?工作中出现低于∝15?V的情况,?根㎎据I?GBT?器-件饱和压降VCE与?℃栅极电压的关系(如图5示),随着3栅极?∈电压的×下降,IG∷BT饱?和压降会增加,造成IGBT器件损耗增加,㏒有可能会损坏器件?,所以,必须对驱=动器输出?栅极的电压?进行检测,如果出现欠压开通情况,驱动器要立即进∪行保护。同时需要注意,IGBT的短路电流°与栅极电m◎压成正ml比,所以当器件开?通时栅极出现高于+15⊙V电压,器?件如﹥果出现故障会?出现比?正∥常工况更大的短路电流,所以驱动器必∏须确保栅极×开通电压﹢?处于合理的范围内。?

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作者: mgnqyz

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