一種開關(guān)過程優(yōu)化的高壓IGBT驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì).pdf

1、絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）結(jié)合了MOSFET和流控器件的晶閘管的優(yōu)點(diǎn)，具有開關(guān)速度快、電流容量大、耐壓能力強(qiáng)、通態(tài)飽和壓降低且驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，近年來在電力電子領(lǐng)域成為熱點(diǎn)，與其相對(duì)應(yīng)的一系列IGBT驅(qū)動(dòng)電路也被廣泛的開發(fā)和應(yīng)用。本文結(jié)合IGBT的開關(guān)特性，設(shè)計(jì)出了一款開關(guān)過程優(yōu)化了的高壓IGBT驅(qū)動(dòng)電路，該電路結(jié)合IGBT的動(dòng)態(tài)特性，采用分段驅(qū)動(dòng)的方式加快IGBT的開啟速度，同時(shí)通過調(diào)節(jié)放電支路的電流值來優(yōu)化IGBT的關(guān)斷過程。

2、電路為全橋負(fù)高壓供電的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，負(fù)高壓為400V，供電電平為15V，并集成了數(shù)字電路與模擬電路，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，可用于HID氙氣燈的鎮(zhèn)流器中。
　　本文介紹了IGBT器件的基本結(jié)構(gòu)和特性，包括靜態(tài)特性和開關(guān)特性，對(duì)IGBT的開啟和關(guān)斷全過程做了詳細(xì)的闡述和推導(dǎo)。并對(duì)IGBT開啟和關(guān)斷過程中可能存在的電流過沖和電壓過沖做了分析。然后對(duì)IGBT驅(qū)動(dòng)電路中常見的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和隔離方式做了對(duì)比，并分析了驅(qū)動(dòng)電壓、柵極電阻、開關(guān)速

3、度等參數(shù)的設(shè)計(jì)思路，為之后驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)提供了理論基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)的IGBT驅(qū)動(dòng)電路主要包括保護(hù)模塊，控制模塊和驅(qū)動(dòng)模塊三個(gè)部分。其中保護(hù)模塊包括欠壓保護(hù)電路、過溫保護(hù)電路、過流保護(hù)電路三個(gè)子電路，以保證電路工作在安全的工作狀態(tài)；控制模塊包括避免同時(shí)導(dǎo)通電路、控制信號(hào)產(chǎn)生電路兩個(gè)子電路，控制信號(hào)產(chǎn)生電路里邊包括施密特觸發(fā)器，可以對(duì)輸入信號(hào)做整形，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生額外的兩個(gè)脈沖信號(hào)用于IGBT的分段開啟；驅(qū)動(dòng)模塊則是通過前級(jí)產(chǎn)生的控制信號(hào)控制IGB