IGBT模块主要参数有哪些?IGBT对栅极驱动电路有哪些要求?
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今天,小编将在这篇文章中为大家带来IGBT的有关报道,通过阅读这篇文章,大家可以对它具备清晰的认识,主要内容如下。
一、IGBT模块主要参数
RGint:模块内部栅极电阻:为了实现模块内部芯片均流,模块内部集成有栅极电阻。该电阻值应该被当成总的栅极电阻的一部分来计算IGBT驱动器的峰值电流能力。
RGext:外部栅极电阻: 外部栅极电阻由用户设置,电阻值会影响IGBT的开关性能。
上图中开关测试条件中的栅极电阻为Rgext的最小推荐值。用户可通过加装一个退耦合二极管设置不同的Rgon和Rgoff。
已知栅极电阻和驱动电压条件下,IGBT驱动理论峰值电流可由下式计算得到,其中栅极电阻值为内部及外部之和。
实际上,受限于驱动线路杂散电感及实际栅极驱动电路非理想开关特性,计算出的峰值电流无法达到。 如果驱动器的驱动能力不够,IGBT的开关性能将会受到严重的影响。 最小的Rgon由开通di/dt限制,最小的Rgoff由关断dv/dt限制,栅极电阻太小容易导致震荡甚至造成IGBT及二极管的损坏。
Cge:外部栅极电容: 高压IGBT一般推荐外置Cge以降低栅极导通速度,开通的di/dt及dv/dt被减小,有利于降低受di/dt影响的开通损耗。
IGBT寄生电容参数:
IGBT寄生电容是其芯片的内部结构固有的特性,芯片结构及简单的原理图如下图所示。输入电容Cies及反馈电容Cres是衡量栅极驱动电路的根本要素,输出电容Coss限制开关转换过程的dv/dt,Coss造成的损耗一般可以被忽略。
其中:Cies=CGE+CGC:输入电容(输出短路)Coss=CGC+CEC:输出电容(输入短路)Cres=CGC:反馈电容(米勒电容)动态电容随着集电极与发射极电压的增加而减小,如下图所示。
CGE的值随着VCE的变化近似为常量。CCG的值强烈依赖于VCE的值,并可由下式估算出:
IGBT所需栅极驱动功率可由下式获得:
或者
二、IGBT对栅极驱动电路的要求
IGBT对栅极驱动电路的要求主要是保证电路的稳定性和可靠性。IGBT驱动电路需要具备良好的绝缘性能、耐压性能和耐温性能,以及足够的电流和电压控制能力,以保证IGBT的正常工作。此外,IGBT驱动电路还需要具备足够的电流和电压控制能力,以保证IGBT的正常工作。
IGBT 的静态和动态特性与栅极驱动条件密切相关。栅极的正偏压+VGE、负偏压-VGE 和栅极电阻RG 的大小,对IGBT 的通态电压、开关时间、开关损耗,承受短路能力以及dvce/dt 等参数都有不同程度的影响。
栅极驱动电路提供给IGBT 的正偏压+VGE使IGBT 导通。在实际应用中,综合该电压对开通时间、开通损耗以及器件在短路时承受短路电流时间等方面的因素,通常使用+15V。栅极驱动电路提供给IGBT 的负偏压-VGE使其关断。它直接影响IGBT 的可靠运行,为了防止IGBT 产生动态擎住现象,栅极负偏压应为-5V 或更低一些的电压,负偏压的大小对关断时间损耗的影响不大。
此外,栅极驱动电压必须有足够快的上升和下降速度,使IGBT 尽快开通和关断,以减少开通和关断损耗。在器件导通后,驱动电压和电流应保持足够的幅度,保证IGBT 处于饱和状态。由于IGBT 多用于高电压、大电流场合,信号控制电路与驱动电路之间应采用抗干扰能力强、信号传输时间短的高速光电隔离器件加以隔离。为了提高抗干扰能力,应采用驱动电路到IGBT 模块的引线尽可能短、引线为双胶线或屏蔽线等措施。
以上便是小编此次想要和大家共同分享的有关IGBT的内容,如果你对本文内容感到满意,不妨持续关注我们网站哟。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!