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            三相逆變器中IGBT的幾種驅(qū)動電路的分析

            作者: 時間:2011-02-17 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

            在圖4中,TR1和TR2的選取與用于IGBT驅(qū)動的柵極電阻有直接的關(guān)系,例如,電源電壓為24V時,TR1和TR2的Icmax≥24/Rg。
            圖5給出了TLP250驅(qū)動IGBT時,1200V/200A的IGBT上電流的實驗波形(50A/10μs)??梢钥闯觯捎赥LP250不具備過流保護(hù)功能,當(dāng)IGBT過流時, 通過控制信號關(guān)斷IGBT,IGBT中電流的下降很陡,且有一個反向的沖擊。這將會產(chǎn)生很大的di/dt和開關(guān)損耗,而且對控制電路的過流保護(hù)功能要求很高。

            TLP250使用特點:
            1)TLP250輸出電流較小,對較大功率IGBT實施驅(qū)動時,需要外加功率放大電路。
            2)由于流過IGBT的電流是通過其它電路檢測來完成的,而且僅僅檢測流過IGBT的電流,這就有可能對于IGBT的使用效率產(chǎn)生一定的影響,比如IGBT在安全工作區(qū)時,有時出現(xiàn)的提前保護(hù)等。
            3)要求控制電路和檢測電路對于電流信號的響應(yīng)要快,一般由過電流發(fā)生到IGBT可靠關(guān)斷應(yīng)在10μs以內(nèi)完成。
            4)當(dāng)過電流發(fā)生時,TLP250得到控制器發(fā)出的關(guān)斷信號,對IGBT的柵極施加一負(fù)電壓,使IGBT硬關(guān)斷。這種主電路的dv/dt比正常開關(guān)狀態(tài)下大了許多,造成了施加于IGBT兩端的電壓升高很多,有時就可能造成IGBT的擊穿。

            2.2EXB8..Series(FUJIELECTRIC公司生產(chǎn))

            隨著有些電氣設(shè)備對三相逆變器輸出性能要求的提高及逆變器本身的原因,在現(xiàn)有的許多逆變器中,把逆變單元IGBT的驅(qū)動與保護(hù)和主電路電流的檢測分別由不同的電路來完成。這種驅(qū)動方式既提高了逆變器的性能,又提高了IGBT的工作效率,使IGBT更好地在安全工作區(qū)工作。這類芯片有富士公司的EXB8..Series、夏普公司的PC929等。在這里,我們主要針對EXB8..Series做一介紹。
            EXB8..Series集成芯片是一種專用于IGBT的集驅(qū)動、保護(hù)等功能于一體的復(fù)合集成電路。廣泛用于逆變器和電機(jī)驅(qū)動用變頻器、伺服電機(jī)驅(qū)動、UPS、感應(yīng)加熱和電焊設(shè)備等工業(yè)領(lǐng)域。具有以下的特點:
            1)不同的系列(標(biāo)準(zhǔn)系列可用于達(dá)到10kHz開關(guān)頻率工作的IGBT,高速系列可用于達(dá)到40kHz開關(guān)頻率工作的IGBT)。
            2)內(nèi)置的光耦可隔離高達(dá)2500V/min的電壓。
            3)單電源的供電電壓使其應(yīng)用起來更為方便。
            4)內(nèi)置的過流保護(hù)功能使得IGBT能夠更加安全地工作。
            5)具有過流檢測輸出信號。
            6)單列直插式封裝使得其具有高密度的安裝方式。
            常用的EXB8..Series主要有:標(biāo)準(zhǔn)系列的EXB850和EXB851,高速系列的EXB840和EXB841。其主要應(yīng)用場合如表4所示。

            注:1)標(biāo)準(zhǔn)系列:驅(qū)動電路中的信號延遲≤4μs
            2)高速系列:驅(qū)動電路中的信號延遲≤1.5μs
            圖6給出了EXB8..Series的功能方框圖。

            表5給出了EXB8..Series的電氣特性。

            表6給出了EXB8..Series工作時的推薦工作條件。表6EXB8..Series工作時的推薦工作條件



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