IGBT驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、IGBT驅(qū)動(dòng)技術(shù)作為IGBT應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)之一，對IGBT的可靠運(yùn)行非常重要，直接關(guān)系到系統(tǒng)的效率、可靠性和安全性。雖然目前國內(nèi)外有許多專用的驅(qū)動(dòng)器，但是有些產(chǎn)品性能不夠完善，具有局限性，還有些產(chǎn)品性能卓越、通用性強(qiáng)，但是價(jià)格昂貴，有時(shí)候超過IGBT的價(jià)格，因此設(shè)計(jì)一款性能良好并且價(jià)格低廉的IGBT驅(qū)動(dòng)器具有非常重要的意義。針對以上問題，本文對帶內(nèi)置電源的隔離IGBT驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行了設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，主要研究內(nèi)容如下:
　　 首先分析了

2、IGBT的基本原理，包括IGBT的結(jié)構(gòu)、工作原理、柵極特性和安全工作區(qū)，提出了設(shè)計(jì)要求，主要是驅(qū)動(dòng)要求、隔離要求和保護(hù)要求。然后通過對一款實(shí)際的IGBT的參數(shù)計(jì)算，得到IGBT驅(qū)動(dòng)器的具體參數(shù)要求，進(jìn)而提出了IGBT驅(qū)動(dòng)器的總體方案，主要包括驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)電路和電源電路。
　　 設(shè)計(jì)了IGBT驅(qū)動(dòng)電路，包括輸入接口電路、脈寬調(diào)制和解調(diào)電路、電平轉(zhuǎn)換電路、功率放大電路。分析了兩種脈寬解調(diào)電路的工作原理;采用雙N溝道的MOSFET組

3、成的推挽電路作為功率放大電路，使驅(qū)動(dòng)器有足夠的驅(qū)動(dòng)能力;采用浮動(dòng)電源驅(qū)動(dòng)高端N溝道MOSFET，使驅(qū)動(dòng)器的頻率和占空比不受限制。
　　 設(shè)計(jì)了IGBT保護(hù)電路，包括柵極過壓保護(hù)電路和短路保護(hù)電路。首先分析了柵極過壓的原因，比較了TVS管和肖特基二極管實(shí)現(xiàn)柵極過壓保護(hù)的兩種電路，最后選擇肖特基二極管來實(shí)現(xiàn);然后利用IGBT短路時(shí)發(fā)生退飽和的原理，設(shè)計(jì)了IGBT短路保護(hù)電路。
　　 設(shè)計(jì)了IGBT內(nèi)置隔離DC/DC電源電路，

4、主要包括隔離DC/DC主電路、振蕩電路和電源監(jiān)控電路。主電路從需求和特點(diǎn)出發(fā)，選擇了他激型推挽電路，并完成了器件的參數(shù)計(jì)算和選型;振蕩電路采用SG3525作為控制芯片，并設(shè)置了占空比和頻率;電源監(jiān)控電路采用比較器來實(shí)現(xiàn)對輸入電源的監(jiān)控。
　　 對IGBT驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行了Saber仿真和實(shí)驗(yàn)測試。仿真測試了電源電路的偏差電壓、紋波電壓和負(fù)載電壓變化率，分析了驅(qū)動(dòng)器的輸入輸出延時(shí)來源，驗(yàn)證了驅(qū)動(dòng)器滿占空比和低頻高頻的可行性;實(shí)驗(yàn)證明IG