IGBT驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)中電壓、電阻對(duì)IGBT的影響
出處:skiky 發(fā)布于:2011-07-12 21:42:14 | 6284 次閱讀
在IGBT的柵極電路中,主要考慮的因素包括柵極電壓Uge的正、負(fù)及柵極電阻Rg的大小。它們對(duì)IGBT的導(dǎo)通電壓、開關(guān)時(shí)間、開關(guān)損耗、承受短路能力及du/dt等參數(shù)均有不同程度的影響。
(1)柵極電壓Uge的影響
從IGBT的伏安特性曲線(圖1-33)上可以看出,當(dāng)柵極電壓Uge小于閾值電壓時(shí), 器件的集射極間沒有電流流過,它處于截止?fàn)顟B(tài),只有當(dāng)大于時(shí),集射極間才有電流流通,該電流的大小取決于Uge。在具體使用時(shí),一般選擇大于等于1.5~2.5倍的閾值電壓,這樣可獲得最小的導(dǎo)通壓降。
隨著Uge的增加,器件的集射電壓Uce降低,開關(guān)損耗也隨之下降。但是,Uge不能隨意增加。當(dāng)它增加到一定程度后。會(huì)對(duì)IGBT的負(fù)載短路能力及dUce/dt有不利的影響,因此,對(duì)的選擇須折中考慮,通常取Uge=15V。
雖然IGBT為電壓控制器件,驅(qū)動(dòng)功率很小,但由于其內(nèi)部存在幾百至幾千微微法的輸人電容,仍需要一定大小的瞬時(shí)驅(qū)動(dòng)電流,為了使IGBT能很快的通斷,驅(qū)動(dòng)信號(hào)源內(nèi)阻要盡量?。▍⒖际剑?-21))。
此外。作為開關(guān)器件的IGBT,在關(guān)斷時(shí)將承受較高的dU/dt,這有可能使柵極電壓超過閾值電壓。為了防止由此產(chǎn)生的IGBT誤導(dǎo)通,關(guān)斷時(shí)加上一5V的關(guān)柵電壓。
一種能產(chǎn)生十15V開柵電壓和—5V關(guān)柵電壓的簡(jiǎn)單電路,如圖1-34所示。

?。?)柵極電阻Rg及柵射電阻Rge的影響IGBT的輸人阻抗很高且為容性,靜態(tài)時(shí)輸入端沒有電流流過,只是在工作中存在對(duì)輸人電容進(jìn)行充放電的動(dòng)態(tài)電流。為了改善脈沖的前后沿陡度和防止產(chǎn)生振蕩,減小集電極大的電壓尖脈沖,需要在柵極串聯(lián)電阻Rg。
但要注意,串人較大的Rg時(shí),會(huì)使IGBT的通斷時(shí)間延長(zhǎng);而串人較小的Rg時(shí),又會(huì)使di/dt升髙,可能引起IGBT誤導(dǎo)通。因此在實(shí)際應(yīng)用中,應(yīng)根據(jù)器件的電流容量、電壓額定值及開關(guān)頻率,選擇適當(dāng)?shù)腞g值。通常,為了幾至幾百歐。
同樣由于IGBT輸人阻抗很高,當(dāng)集射間加的電壓較高時(shí),外界干擾和容易使柵極電壓超過閾值電壓,造成器件誤導(dǎo)通。為防止這類現(xiàn)象發(fā)生,在柵射極間并聯(lián)一只電阻Rge。要注意的是,Rge的值不能太小,否則會(huì)使器件的開通時(shí)間變長(zhǎng),降低了開關(guān)頻率。一般選取Rge=(1000~5000)Rg,并盡量將Rge接在柵極和射極的最近處。
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