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IGBT驱动电路原理与设计技巧详解

时间:05-05 来源:网络整理 点击:

s,在这段时间内,驱动模块不再输出信号,而是将两组IGBT及时关断予以保护。同时,状态输出管脚SO1和SO2的高电平 被拉低,光耦TLP521导通,两路状态信号通过或门74LS32送给单片机。为防止因关断速度太快在IGBT的集电极上产生很高的反电动势,在门极输出 端采用如图所示的电路结构实现开通和关断速度的不同。开通时门极电阻为3.4Ω,关断时电阻为6.8Ω,二极管采用快恢 复型,这样就使关断速度下降到安全水平。

   IGBT短路失效机理

   IGBT负载短路下的几种后果

  (1) 超过热极限:半导体的本征温度极限为250℃,当结温超过本征温度,器件将丧失阻断能力,IGBT负载短路时,由于短路电流时结温升 高,一旦超过其热极限时,门级保护也相应失效。

  (2) 电流擎住效应:正常工作电流下,IGBT由于薄层电阻Rs很小,没有电流擎住现象,但在短路状态下,由于短路电流很大,当Rs上的压降 高于0.7V时,使J1正偏,产生电流擎住,门级便失去电压控制。

  (3) 关断过电压:为了抑制短路电流,当故障发生时,控制电路立即撤去正门级电压,将IGBT关断,短路电流相应下降。由于短路电流大, 因此,关断中电流下降率很高,在布线电感中将感生很高的电压,尤其是在器件内封装引线电感上的这种感应电压很难抑制,它将使器件有过电流变为关断过电压而 失效。

  IGBT过流保护方法

  (1) 减压法:是指在故障出现时,降低门级电压。由于短路电流比例于外加正门级电压Ug1,因此在故障时,可将正门级电压降低。

  (2) 切断脉冲方法:由于在过流时,Uce电压升高,我们利用检测集电极电压的方法来判断是否过流,如果过流,就切断触发脉冲。同时尽 量采用软关断方式,缓解短路电流的下降率,避免产生过电压造成对IGBT的损坏。


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