igbt的驱动和短路掩护,igbt的过电流掩护-KIA MOS管

igbt的驱动和短路掩护

IGBT作为一种新型的功率器件，具备电压和电流容量高档长处，开关速率远高于双极型晶体管而略低于MOS管，普遍地利用在各类电源范畴。

IGBT的错误谬误，一是集电极电流有一个较永劫间的拖尾，关断时辰比拟长，以是关断时普通须要插手负的电压加快关断;二是抗DI/DT的才能比拟差，若是像掩护MOS管一样在很大的短路电流的时辰疾速关断MOS管极能够或许在集电极引发很高的DI/DT，使UCE因为引脚和回路杂散电感的影响感到出很高的电压而破坏。

IGBT的短路掩护普通是检测CE极的饱和压降完成，当集电极电流很大或短路时，IGBT加入饱和区，进入缩小区。上面说过这时候咱们不能间接疾速关断IGBT，咱们能够或许降落栅极电压来减小集电极的电流以耽误掩护时辰的耐量和减小集电极的DI/DT。

若是不接纳降落栅极电压来减小集电极的电流这个办法的话2V以下饱和压降的IGBT的短路耐量只要5μS。3V饱和压降的IGBT的短路耐量约莫10-15μS，4-5V饱和压降的IGBT的短路耐量约莫是30μS。

另有一点，降栅压的时辰不能过快，普通要节制在2μS摆布，也便是说为了使集电极电流从很大的短路电流降到过载掩护的1.2-1.5倍普通要节制在2μS摆布，不能过快，在过载掩护的延时以内若是短路消逝的话是能够或许主动规复的，若是仍然保持在跨越过载掩护电流的话由过载掩护电路关断IGBT。

以是IGBT的短路掩护普通是配合过载掩护的，上面是一个TLP250增添慢降栅压的驱动和短路掩护的利用电路图：

图中电路普通任务时，ZD1的负真个电位因D2的导通而使ZD1缺乏以导通Q1遏制;D1的负端为高电平以是Q3也遏制。C1未充电，两真个电位为0。IGBTQ3短路撤退退却出饱和状况，集电极电位敏捷回升，D2由导通转向遏制。

当驱动旌旗灯号为高电日常平凡，ZD1被击穿，C2能够或许使Q1的守旧有一小段的延时，使得Q3导通时能够或许有一小段的降落时辰，防止了普通任务时掩护电路的误掩护。

ZD1被击穿后Q1因为C2的存在颠末一段很短的时辰后延时导通，C1起头经由进程R4、Q1充电，D1的负端电位起头降落，当D1的负端电位起头降落到D1与Q3be结的压降之和时Q3起头导通，Q2、Q4基极电位起头降落，Q3的栅极电压也起头降落。

当C1充电到ZD2的击穿电压时ZD2被击穿，C1遏制充电，降栅压的进程也竣事，栅极电压被钳位在一个牢固的电平上。Q3的集电极电流也被降落到一个牢固的程度上。

IGBT的过电流掩护

IGBT的过电流掩护是为了限定短路电流，将其节制在宁静任务规模内，以防止IGBT破坏。当上下电极同时导通时，电源电压几近完整施加在开关上。在这类环境下，高短路电流能够或许致使器件破坏。

一种包罗断绝光耦和过电流掩护的IGBT驱动电路，以下图所示。

1.断绝光耦（6N137）：高速断绝光耦6N137确保了输入和输入旌旗灯号之间的电气断绝，合用于高频利用。

2.驱动电路：接纳推挽输入设置装备摆设，首要驱动电路降落输入阻抗，加强了驱动才能，合用于高功率IGBT的驱动。

3.过电流掩护：过电流掩护电路依靠于集电极饱和。当产生过电流时，IGBT被封闭。此掩护机制触及到组件，如V1、V3、V4、D1、R6、R7和V2，它们配合检测和呼应过电流前提。

额定的双向电压稳压器（D3和D4）用于掩护电源器件免受静电放电。

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