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技術(shù)支持
IGBT的技術(shù)分析
發(fā)布者 : admin 發(fā)布時間 : 2022/01/13 09:01:11


目前,驅(qū)動器的發(fā)展趨勢是高度集成化,這樣可以減小驅(qū)動器的體積,并且與IGBT模塊更為緊密地結(jié)合,使其安裝更方便,減小驅(qū)動器與IGBT模塊之間的連接線長度,減小引線電感。為了實現(xiàn)這一目標(biāo),目前國外很多知名企業(yè)開發(fā)的IGBT驅(qū)動模塊都采用了自主研發(fā)的專用集成電路(ASIC,Application Specific Integrated Circuit)。通過專用集成電路的應(yīng)用,可以將大部分的控制和保護功能用IC來實現(xiàn),極大地減小了驅(qū)動器的體積和增加了IGBT驅(qū)動器的可靠性。

而在IGBT用戶接口方式上,為了適應(yīng)不同的廠商封裝的IGBT模塊,IGBT驅(qū)動器必須具有友好的用戶接口,同時還要具有廣泛的靈活性和合理的經(jīng)濟成本。目前,市場上常見的驅(qū)動模塊主要是采用焊接在PCB板的方式,以更好地來實現(xiàn)與IGBT的連接。

由于驅(qū)動模塊(驅(qū)動芯)只提供驅(qū)動器中最重要的通用功能,因此它在不同的應(yīng)用中與不同模塊的連接需要依靠接口板來完成。整個模塊—驅(qū)動單元包括了一個具有彈簧接口的功率模塊、一個標(biāo)準(zhǔn)版或增強版驅(qū)動芯以及連接驅(qū)動芯到指定模塊的接口板??梢杂脩艋慕涌诎逵幸粋€突出的優(yōu)點,就是用戶可以自己調(diào)整并決定IGBT的開關(guān)特性。例如,通過調(diào)整Rgon(Rg+)或Rgoff(Rg-)來改變IGBT開通或關(guān)斷的速度;調(diào)整死區(qū)時間或禁止互鎖功能;調(diào)整飽和電壓(Vce,Saturation Voltage)保護點和窗口時間等。與目前市場上的智能功率模塊IPM相比較,接口板使得整個系統(tǒng)變得更加靈活,更易于適應(yīng)不同的應(yīng)用。而一旦系統(tǒng)參數(shù)被設(shè)定后,整個系統(tǒng)可以如同IPM一樣使用方便。

而IGBT的短路或過流保護及門限調(diào)節(jié),當(dāng)前普遍采用的方式是通過檢測飽和電壓的電壓值來實現(xiàn)。當(dāng)IGBT出現(xiàn)短路或過流時,其工作區(qū)將退出飽和區(qū)而使飽和電壓升高,通過二極管與IGBT的集電極相連來實現(xiàn)IGBT的欠飽和檢測。飽和電壓升高將相應(yīng)地使串聯(lián)二極管的陽極電位升高,當(dāng)超過設(shè)定的短路門限時保護電路動作,關(guān)斷IGBT。由于IGBT在開通初期的集電極電壓比較高,如果此時保護電路工作可能造成誤動作,必須設(shè)置一個盲區(qū)時間,在此時間內(nèi)短路保護電路是不工作的。

廣東愛晟電子科技有限公司生產(chǎn)的IGBT用NTC熱敏芯片,其電阻值隨溫度升高而降低。利用這一特點,NTC熱敏芯片能在IGBT模塊中起到溫度監(jiān)測和溫度控制的作用。





參考資料:

電力電子技術(shù)與新能源《大功率IGBT驅(qū)動的技術(shù)特點及發(fā)展趨勢分析》

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