基于EXB841的IGBT推挽驅(qū)動電路原理

IGBT驅(qū)動電路需要提供適當(dāng)?shù)碾妷骸?a href="http://www.ttokpm.com/tags/電流/" target="_blank">電流和保護功能，以確保IGBT能夠正常工作并防止損壞。此外，高速驅(qū)動和溫度監(jiān)測也是提高系統(tǒng)性能和可靠性的重要要求。

IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）驅(qū)動電路的基本要求包括以下幾點：

1. 電壓匹配：IGBT驅(qū)動電路要與驅(qū)動源（如微控制器、門級驅(qū)動器）的輸出電壓匹配。通常，IGBT需要較高的電壓才能迅速開啟和關(guān)閉。因此，驅(qū)動電路應(yīng)該能夠提供足夠的電壓來控制IGBT的開關(guān)動作。

2. 電流能力：IGBT驅(qū)動電路應(yīng)該能夠提供足夠的電流來充分驅(qū)動IGBT。由于IGBT的門電極電容較大，需要一定的電流來快速充放電。因此，驅(qū)動電路應(yīng)該具備足夠的電流能力，以確保IGBT能夠迅速地開啟和關(guān)閉。

3. 高速驅(qū)動：IGBT驅(qū)動電路應(yīng)該能夠提供快速的開啟和關(guān)閉時間，以提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度。為了實現(xiàn)高速驅(qū)動，可以采用特殊的驅(qū)動器和電流放大器來降低開關(guān)時間。

4. 電流保護：IGBT驅(qū)動電路應(yīng)該具備過流保護功能，以防止IGBT過載。這可以通過電流傳感器和保護電路來實現(xiàn)。當(dāng)IGBT的電流超過一定閾值時，保護電路將觸發(fā)，從而切斷IGBT的驅(qū)動信號。

5. 溫度監(jiān)測：IGBT驅(qū)動電路應(yīng)該能夠監(jiān)測IGBT的溫度，以防止過熱。通過采用溫度傳感器和控制電路，可以實現(xiàn)對IGBT溫度的監(jiān)測和保護。

EXB841工作原理如圖1，當(dāng)EXB841的14腳和15腳有10mA的電流流過1us以后IGBT正常開通，VCE下降至3V左右，6腳電壓被鉗制在8V左右，由于VS1穩(wěn)壓值是13V所以不會被擊穿，V3不導(dǎo)通，E點的電位約為20V，二極管VD，截止，不影響V4和V5正常工作。

當(dāng)14腳和15腳無電流流過，則V1和V2導(dǎo)通，V2的導(dǎo)通使V4截止、V5導(dǎo)通，IGBT柵極電荷通過V5迅速放電，引腳3電位下降至0V，是IGBT棚一射間承受5V左右的負偏壓，IGBT可靠關(guān)斷，同時VCE的迅速上升使引腳6°懸空“.C2的放電使得B點電位為OV，則VS1仍然不導(dǎo)通，后續(xù)電路不動作，IGBT正常關(guān)斷。

如有過流發(fā)生，IGBT的V CE過大使得VD2截止，使得VS1擊穿，V3導(dǎo)通，C4通過R7放電，D點電位下降，從而使IGBT的棚一射間的電壓UGE降低，完成慢關(guān)斷，實現(xiàn)對IGBT的保護。由EXB841實現(xiàn)過流保護的過程可知，EXB841判定過電流的主要依據(jù)是6腳的電壓，6腳的電壓不僅與VCE有關(guān)，還和二極管VD2的導(dǎo)通電壓Vd有關(guān)。

典型接線方法如圖2，使用時注意如下幾點：

a、IGBT棚-射極驅(qū)動回路往返接線不能太長（一般應(yīng)該小于1m），并且應(yīng)該采用雙絞線接法，防止干擾。

b、由于IGBT集電極產(chǎn)生較大的電壓尖脈沖，增加IGBT柵極串聯(lián)電阻RG有利于其安全工作。但是棚極電阻RG不能太大也不能太小，如果RG增大，則開通關(guān)斷時間延長，使得開通能耗增加;相反，如果RG太小，則使得didt增加，容易產(chǎn)生誤導(dǎo)通。

c、圖中電容C用來吸收由電源連接阻抗引起的供電電壓變化，并不是電源的供電濾波電容，一般取值為47F.

d、6腳過電流保護取樣信號連接端，通過快恢復(fù)二極管接IGBT集電極。

e、14、15接驅(qū)動信號，一般14腳接脈沖形成部分的地，15腳接輸入信號的正端，15端的輸入電流一般應(yīng)該小于20mA，故在15腳前加限流電阻。

f、為了保證可靠的關(guān)斷與導(dǎo)通，在柵射極加穩(wěn)壓二極管。