一种大功率IGBT软开关驱动电路.pdf

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1、第49卷第7期电力电子技术Ｖｏｌ．49，Ｎｏ．72015年7月ＰｏｗｅｒＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＪｕｌ2015ｙ一种大功率ＩＧＢＴ软开关驱动电路口1王亮亮，杨媛、刘海锋、高勇1．西安理工大学工程学院陕西西安710048（，自动化与信息，；2．西安工程大学电子信息学院西西安710048，陕，）摘要一：针对单阻值栅极驱动器的不足析了绝缘栅双极型晶体管（ＩＧＢＴ）的开关特性阐述了ＩＧＢＴ驱动电，分，路的关键点设计了一ＣＰＬＤ多等级控制的大功率ＩＧＢＴ软开

2、关驱动电路。最后通，种基于复杂可编程逻辑器件（）过双脉冲实验对比了软开关驱动和3一．3ｆｔ10单阻值驱动在控制ＩＧＢＴ开通和关断时的特性参数，分别，，验证了软开关驱动在某些特性参数方面具有明显的优越性。关键词：绝缘栅双极型晶体管；驱动器；软开关中图分类号－－－：ＴＮ32文献标识码：Ａ文章编号：1000100Ｘ201507007904（）ｔｔｃｔｆ－ＡＳｏｆＳｗｉｈｉｎｇＤｒｉｖｅｒＣｉｒｃｕｉｏｒＨｉｏｗｅｒＩＧＢＴｇｈｐ12111，2ＷＡＮＧ

3、Ｌ－，－ｎｉａｎｌｉａｎＹＡＮＧＹｕａｎＬＩＵＨａｉｆｅＧＡＯＹｏｎｇｇ，，ｇ，ｇ．ＸＶａｎＵｎｖｅｒｔｏｅｃｈｎｌｏＸＶａｎ710048ｈｉｎａ＼ｉｓｉｙｆｏＣ｛Ｔｇｙ，，）Ａｓｎｎ？ｂｔｒａｃｔ：ＦｏｒｓｈｏｒｔｃｏｍｉｇｓｏｆｓｉｎｌｅｒｅｓｉｓｔｏｒａｔｅｄｒｉｖｅｒｉｎｓｕｌａｔｅｄａｔｅｂｉｏｌａｒｔｒａｎｓｉｓｔｏｒＩＧＢＴ）ｓｗｉｔｃｈｉｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｇｇ，ｇｐ（ｇｓｓａｎａｌｚｅｄａｎｄｔｈｅｋｅｏｎｔ

4、ｓｏｒｃｒｃｕｔｌｒａｔｅｄＡｓｆｔｈｎｄｒｉｖｒｃｒｃｕｂａｓｅｄｏｎｃｏｍ？ｔｉｃｉｙ，ｙｐｉｆＩＧＢＴｄｉｒｖｅｉｉｉｓｅａｂｏ．ｏｓｗｉｔｃｉｇｅｉｉｔｌｅｘｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅｌｏｇｉｃｄｅｖｉｃｅＣＰＬＤｍｕｌｔｉ－ｌｅｖｅｌｃｏｎｔｒｏｅｄｏｗｅｒｓｅｓｎｅｄｎａ－ｕｓｐ（ｌｌｆｏｒｈｉｇｈｐＩＧＢＴｉｄｉｇ．Ｆｉｌｌｙｄｏｕｂｌｅｌｅ，）ｐｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｉｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｏｖｅｒｉｈｅｆｕｎｃｔ

5、ｉｏｎｓｏｆｔｈｅｃｒｃｕｉｔ．Ｂｃｏｎｔｒａｓｔｉｎｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃａｒａｍｅｅｒｓｏｆｓｏｆｔｔｆｙｔｉｙｇｐｔｔ－－？．ｎｃｅｗｈｅｎｄｒｉｖｓｗｉｔｃｈｉｎｄｒｉｖｅｒ33Ｈ10ｉｎｌｒｉｉｎＩＧＢＴｔｕｒｎｏｎａｎｄｔｕｒｎｏｆｔｈｅａｄｖａｎｔａｅｓｏｆｓｏｆｔｓｗｔｃｈｇｓｅｅｓｓｔａ，ｉ，，ｇｇｇｎｄｒｉｖｅｒｓｃｌｅａｒｌｖｅｒｆｉｄｗｈｃｈｌｕｄｉｓｏｍｅｃｈｒａｃｅｒｓｉｃａｒａｍｅｅｒ

6、ｓ．ｉｇｉｙｉｅｉｉｎｃｎｇａｔｉｔｔ，ｐＫｅｗｏｒｄｓｎｓｕｌａｔｅｄｔｅｂｏｌａｒｒａｎｓｓｏｒｄｖｅｒｓｏｆｓｗｔｃｈｉｎｙ：ｉｇａｉｐｔｉｔｒｉｔｉ；；ｇｎｄａｔｎａｎｎｏｖａ？ＦｏｕｎｄａｔｉｏｎＰｒｏｅｃｔＳｕｏｒｔｅｄｂａｔｏｎａａｔｕｒａｅｎｃｅｎｏｆＣｈｏ．50ｖｅｒａｌｌｔｏｎｒｏｊ：ｐｐｙＮｉｌＮｌＳｃｉＦｏｕｉｏｉ（Ｎ1477138ＩｉＰ）；ｅｃｔｏｆｃｅｎｃｅａｎｄｅｃｈｎｏｏ－ＳｉＴｌｇｙＰｌ

7、ａｎＰｒｏｅｃｔｏｆＳｈａａｎｘｉＮｏ．2013ＫＴＣ0126）ｊｊ（Ｑｌ引言括可靠的驱动功能及完善的故障检测及保护功功率半导体器件经40余年发展，已有了长＆进展⑴与其他电力电子器件相比。，ＩＧＢＴ具有髙可‘°靠性、驱动简单、保护容易、开关频率高、电压型驱ｓｆ、动、驱动功割、饱狐随、可ｉｔ触压大喊2等特点［】在汽车电子、消费电子、轨道交通、电力，舰；ｔ领域、新能源等传统和新兴领域得到了广泛应用。ｆＳｉｆｆｆ作为电力电子开关器件ｉｇｂｔ工作于周期性，＾

8、开通关断状态之下，在开关过程中会产生非常大的开关损耗，不仅耗能且易使ＩＧＢＴ发热，影响其2开关特性分析侧寿命。与ＩＧＢＴ贿麵腿難糖，战ＩＧＢＴ帛ｆｔ自〒難殊随件馳决定了其功率器件和控制信号之间非常重要的接口电路，特殊的开关特性，可将开通过程和关断过程各细在［ＩＧＢＴ正常工作中举足轻重＼ＩＧＢＴ驱动器应包分为4个过程、如图丨所示。一…上升到ＩＧＢＴ开通过程：①？从负压基金项陕西省科技统过程中’Ｕ。无变化；②《广《2：4从＂ｔｈ上升到米目：国家自然科学基金（51