这几款IGBT驱动电路了解吗?IGBT参数设计介绍
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在这篇文章中,小编将对IGBT的相关内容和情况加以介绍以帮助大家增进对它的了解程度,和小编一起来阅读以下内容吧。
一、IGBT驱动电路
脉冲变压器驱动电路
说明:V1~V4组成脉冲变压器一次侧驱动电路,通过控制V1、V4和V2、V3的轮流导通,将驱动脉冲加至变压器的一次侧,二次侧通过电阻R1与IGBT5栅极相连,R1、R2防止IGBT5栅极开路并提供充放电回路,R1上并联的二极管为加速二极管,用以提高IGBT5的开关速度,稳压二极管VS1、VS2的作用是限制加在IGBT5g-e端的电压,避免过高的栅射电压击穿栅极。栅射电压一般不应超过20V。
光耦驱动电路
说明:由于IGBT是高速器件,所选用的光耦必须是小延时的高速型光耦,由PWM控制器输出的方波信号加在三极管V1的基极,V1驱动光耦将脉冲传递至整形放大电路IC1,经IC1放大后驱动由V2、V3组成的对管(V2、V3应选择β》100的开关管)。对管的输出经电阻R1驱动IGBT4,R3为栅射结保护电阻,R2与稳压管VS1构成负偏压产生电路,VS1通常选用1W/5.1V的稳压管。此电路的特点是只用1组供电就能输出正负驱动脉冲,使电路比较简洁。
IGBT模块驱动典型电路
说明:应用成品驱动模块电路来驱动IGBT,具备过流软关断、高速光耦隔离、欠压锁定、故障信号输出等功能。由于这类模块具有保护功能完善、免调试、可靠性高的优点,所以应用这类模块驱动IGBT可以缩短产品开发周期,提高产品可靠性。
二、IGBT参数设计
(1) 静态参数设计
击穿电压VCES : 通过终端结构仿真和材料仿真,可以满足项目电压要求并留有100V的余量,击穿电压过大,饱和压降增大。
连续漏极电流 IC : 在相同的技术条件下,Ic主要由芯片面积决定,可以通过仿真设计芯片面积,优化出性价比最高的芯片尺寸。
阈值电压VGEth : 通过优化设计P阱浓度和栅氧化层厚度,可以满足目标要求。
集电极发射极饱和压降VCEsat : 通过场阻断结构,控制背面阳极的杂质浓度,可以满足目标要求。
(2)动态参数设计
上升延迟时间和上升时间: 通过设计栅氧化层厚度和多晶硅面积、P阱杂质浓度调整输入电容,获得最佳的开通时间,同时兼顾静态参数满足要求。上升时间不宜过小,上升时间太小栅极容易引起震荡。
下降延迟时间和下降时间: 关断时间主要取决于体内电荷的少子寿命,通过调整场阻断层的厚度和浓度以及阳极硼注入浓度来获得最佳的关断时间,避免出现严重振荡,平衡好与饱和压降的矛盾。
(3)可靠性参数设计
雪崩耐量UIS : 雪崩耐量是指器件在击穿状态下承受大电流的能力。雪崩耐量设计需要针对不同应用领域单独设计,它会影响静态参数尤其是饱和压降。由于应用环境恶劣,这个参数最好设计高一些。
抗短路时间tSC : 行业通用指标是大于10us。
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