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常用IGBT及MOSFET器材阻隔驱动技能汇总

MOSFET以及IGBT绝缘栅双极性大功率管等器件的源极和栅极之间是绝缘的二氧化硅结构,直流电不能通过,因而低频的表态驱动功率接近于零。但是栅极和源极之间构成了一个栅极电容Cgs,因而在高频率的交替开

  MOSFET以及IGBT绝缘双极性大功率管等器材的源极和栅极之间是绝缘的二氧化硅结构,直流电不能通过,因此低频的表态驱动功率接近于零。可是栅极和源极之间构成了一个栅极电容Cgs,因此在高频率的替换注册和需求关断时需求必定的动态驱动功率。小功率MOSFET的Cgs一般在10-100pF之内,关于大功率的绝缘栅功率器材,因为栅极电容Cgs较大。一般在1-100nF之间,因此需求较大的动态驱动功率。更因为漏极到栅极的密勒电容Cdg,栅极驱动功率往往是不行忽视的。

  因IGBT具有电流拖尾效应,在关断时要求更好的抗搅扰性,需求负压驱动。MOSFET速度比较快,关断时能够没有负压,但在搅扰较重时,负压关断关于进步牢靠性有很大长处。

  阻隔驱动技能状况

  为牢靠驱动绝缘栅器材,现在已有许多老练电路。当驱动信号与功率器材不需求阻隔时,驱动电路的规划是比较简略的,现在也有了许多优异的驱动集成电路

  1、光电耦合器阻隔的驱动器

  光电耦合器的长处是体积细巧,缺陷是:A、反响较慢,因此具有较大的延迟时间(高速型光耦一般也大于300ns);B、光电耦合器的输出级需求阻隔的辅佐电源供电。

  2、无源变压器驱动

  用脉冲变压器阻隔驱动绝缘栅功率器材有三种办法:无源、有源和自给电源驱动。无源办法便是用变压器次级的输出直流驱动绝缘栅器材,这种办法很简略也不需求独自的驱动电源。缺陷是输出波型失真较大,因为绝缘栅功率器材的栅源电容Cgs一般较大。减小失真的办法是将初级的输入信号改为具有必定功率的大信号,相应脉冲变压器也应取较大体积,但在大功率下,一般仍不令人满意。另一缺陷是当占空比改变较大时,输出驱动脉冲的正负幅值改变太大,或许导致作业不正常,因此只适用于占空比改变不大的场合。

  3、有源变压器驱动

  有源办法中的变压器只供应阻隔的信号,在次级还有整形扩大电路来驱动绝缘栅功率器材,当然驱动波形较好,可是需求别的供应独自的辅佐电源供应扩大器。而辅佐电源假如处理不妥,或许会引入寄生的搅扰。

  4、调制型自给电源的变压器阻隔驱动器

  选用自给电源技能,只用一个变压器,既省却了辅佐电源,又能得到较快的速度,当然是不错的办法。现在自给电源的发生有调制和从分时两种办法。

  调制技能是比较经典的办法,即对PWM驱动信号进行高频(几个MHZ以上)调制,并将调制信号加在阻隔脉冲变压器初级,在次级通过直接整流得到自给电源,而原PWM调制信号则需通过解调取得,明显,这种办法并不简略。调制式的另一缺陷是PWM的解调要添加信号的延时,调制办法适于传递较低频率的PWM信号。

  5、分时型自给电源的变压器阻隔驱动器

  分时技能是一种较新的技能,其原理是,将信号和能量的传送采纳别离进行的办法,即在变压器输入PWM信号的上升和下降沿传递信息,在输入信号的平顶阶段传递驱动所需求的能量。因为在PWM信号的上升和下降沿只传递信号,根本没有能量传输,因此输出的PWM脉冲的延时和畸变都很小,能取得峻峭的驱动输出脉冲。分时型自给电源驱动器的缺乏是用于低频时变压器的体积较大,此外因为自给能量的约束,驱动超越300A/1200V的IGBT比较困难。

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