高频条件下IGBT驱动电路的设计与仿真
3 仿真结果及分析
运用PSpice软件在脉冲频率50kHz,占空比为50%,输入电压600伏,负载600欧的条件下来对比该实用型驱动电路与普通驱动电路的驱动效果。图2为仿真波形图,从波形图可以看出,在脉冲信号(V(V1))的上升沿普通的驱动信号也快速上升,使得流经IGBT集射极电流(图中间的I(R1))急剧上升,而实用驱动信号有一个可适宜的的斜率,防止因du/dt过大而造成的对IGBT的损害,并能可以通过调节R1的值来以使集射极电流以一个适宜的斜率上升。在脉冲信号的下降沿,普通驱动的集射极电流拖尾时间长为2.7μs,而采用实用型驱动电路的CE端电流拖尾时间只有1.3,下降时间的减少,有利于减少IGBT集射极二端电流与电压共同作用时而产生的功耗,能够较好减少关断损耗,提高效率。
4 结束语
通过以上分析可知,IGBT的门极驱动条件密切地关系到IGBT的静态和动态性能。门极电路的开通电压,关断电压,开通电压上升率,关断电压下降率对IGBT的通态电压、开关速率、开关损耗、承受di/dt电压等参数有不同程序的影响。调节R1可获得适宜的脉冲前沿上升率,即保证IGBT能在尽量短的时间内导通,又保证不会因为du/dt过大而产生尖峰或对IGBT造成损坏;取适宜C1值,使电容C1即能引收因高频开关造成的尖峰。又能与R2配合,加快IGBT的关断,减小平均拖尾电流的大小和拖尾电流存在的时间,上述参数的大小一般要通过多次试验来确定,以达到最佳驱动将是。
此驱动电路已经在2000W高频移相软开关直流电源中得到应用。由于其只采用简单的分立式元件,不需要专业芯片,结构简单,成本低廉。而且可靠性高,因此非常适合小功率的IGBT开关电路,具有很大的应用前景.
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