絕緣柵雙極晶體管 IGBT 安全工作，它集功率晶體管 GTR 和功率場(chǎng)效應(yīng)管MOSFET 的優(yōu)點(diǎn)于一身，自關(guān)斷、開關(guān)頻率高 （10-40 kHz） 的特點(diǎn)，是目前發(fā)展最為迅速的新一代電力電子器件。廣泛應(yīng)用于小體積、高效率的變頻電源、電機(jī)調(diào)速、 UPS 及逆變焊機(jī)當(dāng)中。?IGBT 的驅(qū)動(dòng)和保護(hù)是其應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)。
驅(qū)動(dòng)器功率不足或選擇錯(cuò)誤可能會(huì)直接導(dǎo)致 IGBT 和驅(qū)動(dòng)器損壞。以下總結(jié)了一些關(guān)于IGBT驅(qū)動(dòng)器輸出性能的計(jì)算方法以供選型時(shí)參考。
igbt驅(qū)動(dòng)電路是驅(qū)動(dòng)igbt模塊以能讓其正常工作，并同時(shí)對(duì)其進(jìn)行保護(hù)的電路。
絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）在今天的電力電子領(lǐng)域中已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，在實(shí)際使用中除IGBT自身外，IGBT 驅(qū)動(dòng)器的作用對(duì)整個(gè)換流系統(tǒng)來說同樣至關(guān)重要。驅(qū)動(dòng)器的選擇及輸出功率的計(jì)算決定了換流系統(tǒng)的可靠性。
因此，在IGBT數(shù)據(jù)手冊(cè)中給出的電容Cies值在實(shí)際應(yīng)用中僅僅只能作為一個(gè)參考值使用。
IGBT 的開關(guān)特性主要取決于IGBT的門極電荷及內(nèi)部和外部的電阻
采用互補(bǔ)推挽式放大器的IGBT驅(qū)動(dòng)電路實(shí)際上是由一個(gè)NPN晶體管和一個(gè)PNP晶體管構(gòu)成的。
1．這類放大器的偏壓在截止點(diǎn)，因此工作在PWM調(diào)制電路輸出信號(hào)的正半周時(shí)，NPN晶體管處于導(dǎo)通狀態(tài)，PNP晶體管處于截止?fàn)顟B(tài)，放大后的信號(hào)經(jīng)由NPN晶體管輸出，如下圖所示。
2．當(dāng)工作在在PWM調(diào)制電路輸出信號(hào)的負(fù)半周時(shí)，NPN晶體管處于截止?fàn)顟B(tài)，PNP晶體管處于導(dǎo)通狀態(tài)，放大后的信號(hào)經(jīng)由PNP晶體管輸出，如下圖所示。
采用集成電路構(gòu)成的IGBT驅(qū)動(dòng)電路實(shí)際上是將功率放大器制作在了集成電路內(nèi)部，電磁爐常用的IGBT驅(qū)動(dòng)集成電路芯片為TA8316，該型號(hào)又有TA8316S和TA8316AS兩種，差別只在于內(nèi)部電路有些不同，如下圖所示為IGBT驅(qū)動(dòng)集成電路芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
由脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路送來的脈寬調(diào)制信號(hào)從①腳送到TA8316的內(nèi)部，脈寬信號(hào)經(jīng)過一個(gè)比較電路和驅(qū)動(dòng)電路，將電流放大，以便對(duì)兩個(gè)輸出晶體管進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。然后將功率放大后的脈寬調(diào)制信號(hào)輸出，送往門控管。集成電路TA8316的④腳是接地端，②腳為電源供電端，放大后的脈寬調(diào)制信號(hào)從⑤腳輸出，經(jīng)過一個(gè)LOCi的限流電阻進(jìn)行限流，然后將信號(hào)送到門控管的控制極（柵極），驅(qū)動(dòng)IGBT管（門控管）使其工作在高頻脈沖狀態(tài)。⑦腳內(nèi)接保護(hù)二極管，當(dāng)門控管柵極電壓過高時(shí)，進(jìn)行鉗位保護(hù)。當(dāng)IGBT管（門控管）工作以后，爐盤線圈便開始加熱，如果驅(qū)動(dòng)集成電路沒有輸出，IGBT管（門控管）就不工作，整機(jī)便處于停機(jī)狀態(tài)。
集成電路TA8316S和集成電路TA8316AS各引腳開路阻值見下表所列。
下圖所示為采用集成電路構(gòu)成的IGBT驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)圖，TA8316是驅(qū)動(dòng)集成電路的集成塊，②腳是電源供電端，①腳是脈寬調(diào)制信號(hào)的輸入端，脈寬信號(hào)經(jīng)過①腳送入以后，在TA8316里面進(jìn)行放大，放大后由⑤腳輸出。⑤腳輸出的信號(hào)經(jīng)過插件CN2就直接送到了IGBT管（門控管）的控制極，控制IGBT管（門控管）的導(dǎo)通或截止。插件CN2的①、②、③腳都是電壓檢測(cè)信號(hào)，⑨腳是電流檢測(cè)信號(hào)，通過插件 CN2將功率元器件上的檢測(cè)信號(hào)送到控制電路板。在發(fā)生故障時(shí)，可以通過對(duì)這些引腳的檢測(cè)來進(jìn)行判別。在檢測(cè)時(shí)要注意安全，因?yàn)殡姶艩t電路與交流高壓沒有采取隔離措施，接地端有時(shí)候可能帶有高壓。
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