IGBT强驱动电路的设计

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1、2O10年第19捌恩第330应IGBT强驱动电路的设计曹芳磊，孙奉娄(中南民族大学电子信息工程学院，湖北武汉430074)摘要：根据脉冲渗碳电源要求，设计一种具有高可靠性、信号传输无延迟、驱动能力强等特点的IGBT强驱动电路，详细分析了工作原理，并对电路测试中出现的电流尖峰进行了抑制。在此基础上得出几个主要影响驱动电路的因素。实际用于大功率IGBT桥电路驱动，工作稳定可靠。结果表明，所设计的电路结构简单，驱动能力强，可靠性高，且对用变压器驱动大功率全桥电路有通用性。关键词：变压器隔离；驱动电路；IGBT桥；尖峰抑制中图分类号：TN71

2、0-34文献标识码：A文章编号：1OO4—373X(2O1O)19-0183：03DesignofReliableIGBTDrivingCircuitCA0Fang—lei，SUNFeng—lou(CollegeofElectronicsandInformationEngineering，South=CentralUniversityforNationalities，Wuhan一430074，China)Abstract：AccordingtOtherequirementsofcarburizingpowerpulse，astrong

3、drivingcircuitIGBTwithhigh-reliability，signaltransmissionwithoutdelayisdesigned，anditsworkingprincipleisanalyzedindetail，thepeakcurrentincircuittestissuppressed．Severalmajorfactorsthataffectthedrivingcircuitaregained．Thisdrivingcircuithasstableandreliableworkingstate．Th

4、eresultsshowthatthedesignedcircuithassimplestructure，gooddrivingcapabilityandhighreliability．Ithasuni—versalitytodrivethehighpowerfull-bridgecircuitwithtransformer．Keywords：transformer-isolated；drivercircuit；IGBTbridge；currentpeaksuppression在脉冲电源中，驱动电路的好坏直接关系到逆变器而简洁、不附加

5、驱动电源等。综合考虑以上要求，采用能否正常工作[1]。好的驱动电路首先要保证开关管安变压器隔离全桥驱动电路，其电路如图1所示。全，其次还要使开关管具有较小的损耗。这两者之间又图1中两个桥臂各选用一个N—MOSFET和一个是矛盾的。因为由功率开关元件引起的损耗主要是开P—MOSFET。两路PWM控制信号1或2为高电平时，关损耗(开通损耗和关断损耗)E2]。开关损耗与驱动脉即1为高电平，2为低电平，Q和Q关断，Q和Q。导冲信号的上升沿陡度和下降沿陡度有很大关系。下降通，Q开通。此时，Q。，Q。和T的原边绕组就形成通沿和上升沿越陡，相应的开

6、关损耗就越小，即电压和电路，脉冲电压加在T的原边，相应的次边会得到驱动流重迭的时间越短_3]。但是较陡的上升沿和下降沿又脉冲信号。1，2都为低电平时，Q，Q会同时导通，T会产生过大冲击电流和电压尖峰，威胁开关管的安全工原边被短路，则次边无脉冲输出_5]。MOSFET具有开作。因此要实现电源安全且高效率的工作，就要抑制或通电阻小，响应快，能提供很大的瞬时开启IGBT所需吸收这些电流和电压尖峰。这里给出了一种变压器驱的电流，可以保证驱动脉冲有较陡的上升沿和下降沿[6]。需要说明的是，此渗碳脉冲电源的输出脉冲控制动的大功率IGBT模块电路，

7、它既具有较强的驱动能力，又能很好地吸收电压和电流尖峰。芯片采用UC3825，属于峰值电流控制型芯片，自身具有防偏磁的能力口]，无需加隔直电容来防止偏磁；相反，1驱动电路的分析及此种驱动电路存在问题当加隔直电容时，出现两路PWM控制信号不能同时关在中频脉冲渗碳电源中，能快速进行过流保护是至闭的问题，在去掉此隔直电容后，问题消失。因此，在使用隔直电容防偏磁时，要注意所用芯片的控制模式。关重要的，而驱动脉冲无延迟地传输，对实时过流保护上面给出的驱动电路虽然解决了驱动信号无延时起至关重要作用；同时为了减少开关损耗，还要求很陡传输和提供了有较陡

8、上升沿和下降沿的驱动脉冲，但又的驱动脉冲上升沿和下降沿[4；一些特殊场合要求紧凑出现了驱动脉冲的上升沿有过冲和下降沿有很大的关收稿日期：2010—06—09断尖峰。上升沿的过冲主要是由漏感产生的，具体分析基金项目：武汉市