IGBT驱动电路是驱动IGBT模块以能让其正常工作,并同时对其进行保护的电路。

1.igbt驱动电路图

 

igbt电路图

图片来源于网络

 

2.igbt驱动电路的作用

(1) 提供适当的正向和反向输出电压,使IGBT可靠的开通和关断。

(2) 提供足够大的瞬态功率或瞬时电流,使IGBT能迅速建立栅控电场而导通。

(3) 尽可能小的输入输出延迟时间,以提高工作效率。

(4) 足够高的输入输出电气隔离性能,使信号电路与栅极驱动电路绝缘。

(5) 具有灵敏的过流保护能力。

 

IGBT的开关作用是通过加正向栅极电压形成沟道,给PNP 晶体管提供基极电流,使IGBT 导通。反之,加反向门极电压消除沟道,切断基极电流,使IGBT 关断。IGBT 的驱动方法和MOSFET 基本相同,只需控制输入极N一沟道MOSFET ,所以具有高输入阻抗特性。当MOSFET 的沟道形成后,从P+ 基极注入到N 一层的空穴(少子),对N 一层进行电导调制,减小N 一层的电阻,使IGBT 在高电压时,也具有低的通态电压。

 

3.igbt驱动电路的工作原理

 

igbt驱动电路的工作原理

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工作原理如图

当EXB841的14脚和15脚有10mA的电流流过1us以后IGBT正常开通,VCE下降至3V左右,6脚电压被 钳制在8V左右,由于VS1稳压值是13V,所以不会被击穿,V3不导通,E点的电位约为20V,二极管VD截止,不影响V4和V5正常工作。

 

当 14脚和15脚无电流流过,则V1和V2导通,V2的导通使V4截止、V5导通,IGBT栅极电荷通过V5迅速放电,引脚3电位下降至0V,是 IGBT栅一 射间承受5V左右的负偏压,IGBT可靠关断,同时VCE的迅速上升使引脚6“悬空”。C2的放电使得B点电位为0V,则V S1仍然不导通,后续电路不动作,IGBT正常关断。

 

如有过流发生,IGBT的V CE过大使得VD2截止,使得VS1击穿,V3导通,C4通过R7放电,D点电位下降,从而使IGBT的栅一射间的电压UGE降低 ,完成慢关断,实现对IGBT的保护。由EXB841实现过流保护的过程可知,EXB841判定过电流的主要依据是6脚的电压,6脚的电压不仅与VCE 有关,还和二极管VD2的导通电压Vd有关。