IGBT驱动电路设计.pdf

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1、目录•一IGBT驱动电源电压、功率设计•二驱动电阻选型•三IGBT故障检测实现方法•四常用IGBT驱动芯片及驱动电路•五IGBT驱动电路常见问题及处理方法一IGBT驱动电源电压、功率设计开通电压一IGBT驱动电源电压、功率设计关断电压一IGBT驱动电源电压、功率设计功率设计一IGBT驱动电源电压、功率设计二驱动电阻选型开启过程二驱动电阻选型关断过程二驱动电阻选型二驱动电阻选型二驱动电阻选型•1驱动电阻阻值不小于模块资料推荐值Rgon，驱动电流峰值应小于驱动器的最大驱动电流。•2做双脉冲实验，确定开通时续流二极管是否处

2、于安全工作区，关断时IGBT是否处在安全工作区，主要考虑与母排杂散电感的匹配。•3考虑温升。•4考虑门极波形是否振荡。•5按经验值，一般取模块资料推荐值Rgon的两倍。二驱动电阻选型双脉冲测试方法的意义•1.对比不同的IGBT的参数，例如同一品牌的不同系列的产品的参数，或者是不同品牌的IGBT的性能。•2.获取IGBT在开关过程的主要参数，以评估Rgon及Rgoff的数值是否合适，评估是否需要配吸收电路等。•3.考量IGBT在变换器中工作时的实际表现。例如二极管的反向恢复电流是否合适，关断时的电压尖峰是否合适，开关过

3、程是否有不合适的震荡等。•4.测试母排的杂散电感，确定母排是否要优化。•硬件可根据实验结果确定驱动电阻，门极Cge，及是否要添加有源箝位电路•器件可根据实验结果确定各品牌IGBT的性能。•结构可根据实验结果确定母排设计是否合理。二驱动电阻选型双脉冲实验示意图二驱动电阻选型二驱动电阻选型二驱动电阻选型二驱动电阻选型IGBT反向安全工作区FF400R33KF2C三IGBT故障检测实现方法1驱动电压欠压故障：直接采用采用滞环比较强实现。2短路故障：采用Vce电压检测或霍尔检测。三IGBT故障检测实现方法Vce电压检测电路（

4、1700V以下模块）三IGBT故障检测实现方法Vce检测示意图（1700V以下模块）三IGBT故障检测实现方法IGBT特性曲线三IGBT故障检测实现方法Vce电压检测电路方法一（3300V模块）三IGBT故障检测实现方法Vce电压检测电路方法二（3300V模块）三IGBT故障检测实现方法Vce电压检测电路方法二（3300V模块）三IGBT故障检测实现方法三IGBT故障检测实现方法三IGBT故障检测实现方法有源箝位电路三IGBT故障检测实现方法有源箝位电路三IGBT故障检测实现方法改进型的有源箝位电路三IGBT故障检测

5、实现方法动态有源箝位电路三IGBT故障检测实现方法有源箝位电路实测波形四常用IGBT驱动芯片及驱动电路公司常用驱动电路•基于HCPL-3120的驱动电路•基于ACPL-W314的驱动电路•基于ACPL-330J的驱动电路•基于PC929的驱动电路•基于IGD515的驱动电路•基于分离器件设计的驱动电路四常用IGBT驱动芯片及驱动电路基于HCPL-3120的驱动电路特性：1）2.5A的最大输出电流；2）15~30V的供电范围；3）小于500ns的转换速度四常用IGBT驱动芯片及驱动电路实际应用电路PC1HCPL3120

6、18+VR118-1/3W27R7GV+C110k3613330PC5R2PV+450.1uZ116V-V7.5KC2R51501n13VGNDZ216VPC2HCPL312018R3+L18-1/3W27GV-R8C310k36C613R6150330P0.1uR4C4PV-45Z316V1n-L7.5K7.5K13GNZ416V四常用IGBT驱动芯片及驱动电路基于ACPL-W314的驱动电路ACPL-W314的驱动原理和HCPL-3120一样，但ACPL-W314的最大输出电流只有06A0.6A，转换速度700n

7、s。四常用IGBT驱动芯片及驱动电路基于ACPL-W314的驱动电路ACPL-W314的应用电路与HCPL-3120一样四常用IGBT驱动芯片及驱动电路基于ACPL-330J的驱动电路ACPL-330J的特性：1）最大输出电流为1.5A；2）拥有IGBT软关断功能，降低由di/dt形成的电压尖峰，减小IGBT关断损伤；3）故障反馈通道集成在光耦内部，无需外接；4）驱动电源欠压锁定功能。四常用IGBT驱动芯片及驱动电路电路图四常用IGBT驱动芯片及驱动电路基于PC929的驱动电路PC929是我司应用比较多的一种IGBT

8、驱动芯片，在低压变频器和中压660V以及高压功率单元中均有使用。PC929内部有短路保护电路，响应时间短（最大05us0.5us），隔离电压高达4000Vrms，最大输出电流04A0.4A。四常用IGBT驱动芯片及驱动电路基于PC929的驱动电路四常用IGBT驱动芯片及驱动电路基于IGD515的驱动及保护电路IGD515EI是concept公司