绝缘栅双极型晶体管(IGBT)驱动及保护电路的研究

介绍了绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块的电气特性和对栅极驱动的要求,结合IGBT模块的电气特性对IGBT驱动电路和保护电路的设计进行了分析和讨论,并给出了一些典型电路以供大家参考.

一种用于光隔离IGBT栅极驱动的智能型LED驱动电路

采用双极型工艺设计了一种智能型高速LED驱动电路,可用于光隔离IGBT栅极驱动芯片的输入驱动。该设计采用一种新型逻辑门结构来实现信号传输、故障反馈以及外部置位等功能,同时达到降低信号传输延迟时间的目的。测试结果表明,在常温条件下,LED驱动电路的输入信号传输延迟时间为70 ns,复位信号有效到故障消除的延迟时间为4.59μs。所设计的驱动电路能够满足光耦隔离IGBT栅极驱动芯片的使用要求。

绝缘栅双极型晶体管的电路仿真模型

以通用电路仿真软件 Ｐｓｐｉｃｅ的现有器件模型为基础，依据器件手册提供的典型数据，建立了绝缘栅双极型晶体管（ＩＧＢＴ）的组合模型，并采用非线性电容来表征器件的寄生电容．利用所建立的模型，对ＩＧＢＴ的静态特性和动态特性进行了仿真．仿真的结果通过硬件实验得到了证实．

基于电容分段反馈的绝缘栅双极型晶体管门极驱动

将绝缘栅双极型晶体管(IGBT)关断过程分解为多个阶段,对IGBT关断过程中电压上升和电流下降采取分阶段电容耦合反馈从而独立控制dv/dt和di/dt,实现电磁辐射和关断电压反峰的双重约束。基于Pspiece模型仿真出不同反馈电容及门极电阻下的开关损耗和关断电压反峰,绘制出了相互之间的关系曲线,同时提出了一套优化系统参数的计算方法。选取英飞凌FS400R07A1E3_H5型IGBT模块,设计出了具备电容反馈的驱动电路,实验结果表明:在通过IGBT电流为400A的情况下,采取电容反馈的驱动电路将反峰电压降低80V左右,模块温升有所降低,验证了本文方法的正确性。

绝缘栅双极型晶体管有源栅极前馈驱动电路设计研究

随着科学技术的不断发展,绝缘栅双极型晶体管的应用范围也在不断拓展延伸。然而,由于电子元器件反并联二极管及杂散电感等客观因素的存在,绝缘栅双极型晶体管在开关过程中的电流过冲、电压过冲以及开关损耗等问题尤为明显。为此,设计一种绝缘栅双极型晶体管有源栅极前馈驱动电路,实现对栅极电压的实时调控,有效降低绝缘栅双极型晶体管开关过程中的过冲电压、过冲电流等。

绝缘栅型双极晶体管串联匀压并联匀流模拟分析

绝缘栅型双极晶体管(IGBT)采用串联和并联方法构成大功率开关组件能够有效提高工作电压和电流,是实现开关重频高功率应用的主要技术途径,同时也存在着动、静态的匀压、匀流问题。从电路层面详细分析了IGBT串并联运行时导致电压、电流不均衡的主要原因及其表现,研究了动静态不均衡的发展过程及其影响因素,针对性地提出了电阻/电容/二极管(RCD)缓冲网络及电流平衡变压器等匀压、匀流措施,解析推导出了IGBT串、并联模块的设计判据,建立了相应的等效电路模型,对所提出的解决方案进行了仿真验证。仿真模拟结果表明,所提出的方法是可行可靠的。

大功率绝缘栅双极型晶体管驱动器SCALE-2的研究与应用

对新一代智能化IGBT驱动模块SCALE-2的关键技术与SCALE-1进行了对比分析。重点对其短路保护原理和脉冲丢失检测提出了驱动器的应用要点,并给出内部电路原理图与实测波形。

1200V场终止型绝缘栅双极晶体管的ADE物理建模及参数提取

绝缘栅双极晶体管(IGBT)是微电子学研究的热点之一,而相关电路仿真迫切需要该器件的等效模型.本文提出基于傅里叶解双极扩散方程(ADE)的1200V场终止型IGBT物理模型,通过RC电路等效漂移区载流子分布,精确求解双极扩散方程.该模型针对大功率IGBT的工作原理,采用大注入假设条件,在综合分析场终止层的同时,根据1200V场终止型IGBT的特点考虑漂移区载流子的复合效应.在提取器件模型所需的关键参数后,用实际IG-BT的测量结果对该模型的仿真结果进行了验证,通过分析静态以及关断瞬态特性曲线,仿真与实验数据误差均值小于8%,证明所建模型及参数提取方法的精确度.

绝缘栅双极型晶体管IGBT

八十年代发展起来的新型复合器件——绝缘栅双极型晶体管IGBT,采用了双导电机制;它的输入级为一种利用MOS栅控的场效应晶体管,具有MOSFET的高输入阻抗和电压控制的特性;输出级为双极型功率晶体管GTR,具有输出阻抗低和电流密度大的特点,而且它的开关速度又远远高于GTR。共等效电路图如图一所示,因此这种器件可以用逻辑电平信号直接驱动控制较大的功率。具有电压型控制的特点:输入阻抗高、需要的驱动功率小,控制电路简单、导通热胆小饱和压降小、开关损耗低、通断速度快工作频率高、电流容量大耐电流冲击范围宽等诸多的优点。由于IGBT集中了MOSFET与GTR的优点于一体,而扬弃了它们的缺点,故而发展迅速,正日益广泛运用于变换器、逆变器、开关电源等回路中。IGBT取代功率双极型晶体管和功率场效应晶体管已是发展的必然趋势。

绝缘栅双极型晶体管——IGBT

IGBT兼具MOSFET管电压激励和达林顿管饱和电压低的特点,作为一种新型的大功率器件在逆变焊机,三相马达变频器,开关电源、UPS电源方面获得广泛的应用。本文阐述了IGBT的特点,并与MOSFET进行详细的比较,最后就IGBT在开关电源中运用的可能性进行了论述。IGBT的特征IGBT是既具有MOSFET的高速和电压驱动特性,又具有双极晶体管饱和电压低的高压大功率器件。1985年,第1代IGBT为500V25A级。第二年又开发出耐压1000V的产品,开始用于低噪音变换器。

绝缘栅型晶体管用栅极激励电路

在目前的多种电源电路中,流向负载的电流均由晶体管控制,例如,直流一交流转换器由若干开关单元组成,每一单元都含有由信号脉冲控制通断的绝缘栅晶体管。存在的问题是在直流电源总线上经常出现因开关瞬态而产生的数值较高的噪声电压。

IR推出新型绝缘栅双极型晶体管（1GBT）系列

日前，国际整流器公司（InternationalRectifier，简称IR）推出IRGR4045DPbF和IRGS4045DPbF，以此拓展绝缘栅双极型晶体管（IGBT）系列。全新600V超高速沟道IGBT能够为洗衣机和冰箱等家电与轻工业电机驱动应用提升性能及效率。

如何保护绝缘栅双极型晶体管(IGBT)

许多产品中的IGBT用于转换电源，包括变频器、伺服驱动器、电动汽车、公交车和卡车、火车、医疗器械（X射线和核磁共振设备）、空调以及专业音频系统。

IGBT栅极驱动电路的特性分析和应用

详细叙述了功率绝缘栅双极型晶体管IGBT对驱动电路的特殊要求以及设计驱动电路应该考虑的问题,概述了IGBT驱动电路的常用类型,并给出了几个具有实用意义的典型电路。

一种新型IGBT多阶段驱动电路

绝缘栅双极型晶体管(IGBT)在各种中大功率电力电子装置中得到广泛应用,但IGBT在开关瞬态产生的电压电流过冲,不但会增加电路电磁干扰(EMI),甚至会损坏器件。所以在设计IGBT驱动电路时就需要考虑减小IGBT在开关瞬态中的电压电流过冲。提出了一种新型的IGBT驱动电路,可减小IGBT的电压电流过冲,相比于传统的方法,可缩短开关时间,降低开关损耗。

具有先进保护功能的新型IGBT门极驱动器集成电路

论述了IGBT门极驱动器设计新方案,它具有先进的保护功能,如元件采用双电平开通以减小峰值电流,采用双电平关断以限制过电压,以及防止出现桥臂贯通的有源密勒箝位。此外还介绍一种包括双电平关断驱动器和有源密勒箝位功能的新电路,并对所述功能的试验及结果进行阐述,重点介绍双电平关断驱动器的中间电平对IGBT过电压的影响。

ADI公司推出小型隔离式栅极驱动器

ADI近日宣布推出小型隔离式栅极驱动器,这些产品专门针对碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）等电源开关技术所需的更高开关速度和系统尺寸限制而设计,同时仍然提供对绝缘栅双极型晶体管（IGBT）和金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）配置的开关特性的可靠控制.ADuM4120和ADuM4121系列利用ADI公司成熟的iCoupler隔离技术,结合高速CMOS和单芯片变压器技术,可实现超低传播延迟,且不影响共模瞬变抗扰度（CMTI）性能.

基于EXB841的IGBT驱动电路设计及优化

介绍了绝缘栅双极型晶体管IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)器件驱动电路设计的一般要求,对EXB841芯片的工作过程作了深入的分析,研究了EXB841对IGBT的开通和关断以及过流保护的原理,指出了用EXB841直接驱动IGBT时存在的问题和不足,主要是过流保护的阀值太高、关断不可靠及在软关断时没有对外部输入信号进行封锁。同时,提出了针对这些不足在设计驱动电路时应当采取的几种有效方法。最后,运用EXB841及其他器件设计和优化了一个IGBT的驱动电路,该驱动电路通过电力电子仿真软件PSPICE(SimulationProgramwithICEmphasis)仿真和试验证明能够有效地对IGBT器件进行驱动和过电流保护。

基于2ED020I12-F2的IGBT驱动电路设计

绝缘栅双极型晶体管(IGBT)驱动电路的设计是保证系统可靠运行的重要环节。文中基于英飞凌的磁隔离驱动芯片2ED020I12-F2进行IGBT驱动电路的设计,对2ED020I12-F2的工作过程进行了分析,研究了芯片对IGBT的开通关断及过压过流保护等的工作原理。并运用2ED020I12-F2及其他器件设计了带有变压器隔离与自给电源功能的IGBT驱动电路,且通过实际试验证明了驱动电路设计的正确性与可靠性。

中频加热系统IGBT控制、驱动及保护电路设计

介绍了中频加热系统中 IGBT控制、驱动及保护电路的工作原理 ,详细论述了以集成锁相环 L M5 6 5为核心元件的 IGBT互补对称控制信号产生电路、高速光耦 HP310 1实现的 IGBT驱动与隔离电路以及用电流互感器和窗口电压比较器实现的