IGBT設計驅動電路的基本要求以及過流保護方法

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3441次 2021.10.11

驅動電路的作用是將單片機輸出的脈沖進行功率放大，以驅動IGBT，保證IGBT的可靠工作，驅動電路起著至關重要的作用，對IGBT設計驅動電路的基本要求：

1.提供適當的正向和反向輸出電壓，使IGBT可靠的開通和關斷。

2.提供足夠大的瞬態功率或瞬時電流，使IGBT能迅速建立柵控電場而導通。

3.盡可能小的輸入輸出延遲時間，以提高工作效率。

4.足夠高的輸入輸出電氣隔離性能，使信號電路與柵極驅動電路絕緣。

5.具有靈敏的過流保護能力。

IGBT短路失效機理

IGBT負載短路下的幾種后果：

（1）超過熱極限：半導體的本征溫度極限為250%，當結溫超過本征溫度，器件將喪失阻斷能力，IGBT負載圖短路時，由于短路電流時結溫升高，一旦超過其熱極限時，門級保護也相應失效

（2）電流擎佳效應：正常工作電流下，IGB由于薄層電阻Rs很小，沒有電流擎住現象，但在短路狀態下,由于短路電流很大，當Rs上的壓降高于0.7v時，使J1偏，產生電流擎住，門級便失去電壓控制

（3）關斷過電壓：為了抑制短路電流，當故障發生時，控制電路立即撤去正門級電壓，將IGBT關斷，短路電流相應下降.由于短路電流大，因此，關斷中電流下降率很高，在布線電感中將感生很高的電壓，尤其是在器件內封裝引線電感上的這種感應電壓很難卻制，它將使器件有過電流查為關斷過電壓而失效。

IGBT過流保護方法

（1）減壓法：是指在故障出現時，降低門級電壓。由于短路電流比例于外加正門級電壓Ug1，因此在故障時，可將正門級電壓降低。

（2）切斷脈沖方法：由于在過流時，Uce電壓升高，我們利用檢測集電極電壓的方法來判斷是否過流，如果流，就切斷觸發脈沖。同時盡量采用軟關斷方式，緩解短路電流的下降率，避免產生過電壓造成對IGBT的損

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