igbt模塊驅動線路優(yōu)化辦法解析

2021-05-18


圖1中用框標明的線路便是對原來驅動線路的優(yōu)化。借助在門極添加穩(wěn)壓管、二極管、電容和電阻,能夠比較好地吸收上升沿、下降沿和尖峰。
由圖3和圖4對比能夠得出,在較小延時的情形下,應把尖峰減到最低。從圖3能夠得出,要降低的尖峰主要是負脈沖后沿的過沖尖峰,由于這一尖峰極有可能超過igbt模塊的導通電壓(Vth),如此便會導致同一橋臂的兩種igbt模塊直通;另外由圖5能夠得出,在滿負載(600V/30A)情況下,驅動波型具備不錯的穩(wěn)定性,并且沒有大的尖峰,這就保障了igbt模塊穩(wěn)定、安全的工作。

驅動等效線路如圖6所示。當中,Lm為變壓器次邊的勵磁電感;Z1為穩(wěn)壓管(其反方向等同于1個二極管,因此圖上就用一個二極管來代替);Rg為驅動電阻,Cgs為igbt模塊的柵極和源極之間電容;R1為線路等效電阻。由等效線路可知:

R1實際值較小,能夠忽視。穩(wěn)壓二極管并接在D1,C1兩邊,它的電壓是D1和C1兩端電壓之和。穩(wěn)壓二極管是隨電流大小自行調節(jié)的“可變”電阻。借助更改電阻來操縱上升沿和下降沿的速度,進而達到操縱過沖尖峰的大小。實測Rg與驅動變壓器次邊反方向波型如圖7所示。Rg上電壓波型即是勵磁電感上流過的電流波型。正脈沖下降沿的過沖尖峰由勵磁電感導致的:

由式(2)能夠得出,在同樣電流變化率情形下,勵磁電感越小,勵磁電感上的電壓尖峰也越小,相對應的IGBTG-S之間電壓尖峰也越小;另外降低勵磁電感還能降低漏感,但勵磁電感降低會導致脈沖平頂?shù)男甭试黾樱虼艘C合考量各類情形。

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