彙總常用IGBT及MOSFET器件隔離驅動技術
發布時間:2014-03-04 責任編輯:cicy
小功率MOSFET的Cgs一般在10-100pF之內,對於大功率的絕緣柵功率器件,由於柵極電容Cgs較大。一般在1-100nF之間,因而需要較大的動態驅動功率。更由於漏極到柵極的密勒電容Cdg,柵極驅動功率往往是不可忽視的。因IGBT具有電流拖尾效應,在關斷時要求更好的抗幹擾性,需要負壓驅動。MOSFET速度比較快,關斷時可以沒有負壓,但在幹擾較重時,負壓關斷對於提高可靠性有很大好處。
隔ge離li驅qu動dong技ji術shu情qing況kuang,為wei可ke靠kao驅qu動dong絕jue緣yuan柵zha器qi件jian,目mu前qian已yi有you很hen多duo成cheng熟shu電dian路lu。當dang驅qu動dong信xin號hao與yu功gong率lv器qi件jian不bu需xu要yao隔ge離li時shi,驅qu動dong電dian路lu的de設she計ji是shi比bi較jiao簡jian單dan的de,目mu前qian也ye有you了le許xu多duo優you秀xiu的de驅qu動dong集ji成cheng電dian路lu。
1、光電耦合器隔離的驅動器
光電耦合器的優點是體積小巧,缺點是:A、反應較慢,因而具有較大的延遲時間(高速型光耦一般也大於300ns);B、光電耦合器的輸出級需要隔離的輔助電源供電。
2、無源變壓器驅動
用脈衝變壓器隔離驅動絕緣柵功率器件有三種方法:無源、youyuanhezigeidianyuanqudong。wuyuanfangfajiushiyongbianyaqicijideshuchuzhiliuqudongjueyuanzhaqijian,zhezhongfangfahenjiandanyebuxuyaodandudequdongdianyuan。quedianshishuchuboxingshizhenjiaoda,yinweijueyuanzhagonglvqijiandezhayuandianrongCgs一yi般ban較jiao大da。減jian小xiao失shi真zhen的de辦ban法fa是shi將jiang初chu級ji的de輸shu入ru信xin號hao改gai為wei具ju有you一yi定ding功gong率lv的de大da信xin號hao,相xiang應ying脈mai衝chong變bian壓ya器qi也ye應ying取qu較jiao大da體ti積ji,但dan在zai大da功gong率lv下xia,一yi般ban仍reng不bu令ling人ren滿man意yi。另ling一yi缺que點dian是shi當dang占zhan空kong比bi變bian化hua較jiao大da時shi,輸shu出chu驅qu動dong脈mai衝chong的de正zheng負fu幅fu值zhi變bian化hua太tai大da,可ke能neng導dao致zhi工gong作zuo不bu正zheng常chang,因yin此ci隻zhi適shi用yong於yu占zhan空kong比bi變bian化hua不bu大da的de場chang合he。
3、有源變壓器驅動
有(you)源(yuan)方(fang)法(fa)中(zhong)的(de)變(bian)壓(ya)器(qi)隻(zhi)提(ti)供(gong)隔(ge)離(li)的(de)信(xin)號(hao),在(zai)次(ci)級(ji)另(ling)有(you)整(zheng)形(xing)放(fang)大(da)電(dian)路(lu)來(lai)驅(qu)動(dong)絕(jue)緣(yuan)柵(zha)功(gong)率(lv)器(qi)件(jian),當(dang)然(ran)驅(qu)動(dong)波(bo)形(xing)較(jiao)好(hao),但(dan)是(shi)需(xu)要(yao)另(ling)外(wai)提(ti)供(gong)單(dan)獨(du)的(de)輔(fu)助(zhu)電(dian)源(yuan)供(gong)給(gei)放(fang)大(da)器(qi)。而(er)輔(fu)助(zhu)電(dian)源(yuan)如(ru)果(guo)處(chu)理(li)不(bu)當(dang),可(ke)能(neng)會(hui)引(yin)進(jin)寄(ji)生(sheng)的(de)幹(gan)擾(rao)。
4、調製型自給電源的變壓器隔離驅動器
采(cai)用(yong)自(zi)給(gei)電(dian)源(yuan)技(ji)術(shu),隻(zhi)用(yong)一(yi)個(ge)變(bian)壓(ya)器(qi),既(ji)省(sheng)卻(que)了(le)輔(fu)助(zhu)電(dian)源(yuan),又(you)能(neng)得(de)到(dao)較(jiao)快(kuai)的(de)速(su)度(du),當(dang)然(ran)是(shi)不(bu)錯(cuo)的(de)方(fang)法(fa)。目(mu)前(qian)自(zi)給(gei)電(dian)源(yuan)的(de)產(chan)生(sheng)有(you)調(tiao)製(zhi)和(he)從(cong)分(fen)時(shi)兩(liang)種(zhong)方(fang)法(fa)。
調製技術是比較經典的方法,即對PWM驅動信號進行高頻(幾個MHZ以上)調製,並將調製信號加在隔離脈衝變壓器初級,在次級通過直接整流得到自給電源,而原PWM調製信號則需經過解調取得,顯然,這種方法並不簡單。調製式的另一缺點是PWM的解調要增加信號的延時,調製方式適於傳遞較低頻率的PWM信號。
5、分時型自給電源的變壓器隔離驅動器
分時技術是一種較新的技術,其原理是,將信號和能量的傳送采取分別進行的方法,即在變壓器輸入PWM信號的上升和下降沿傳遞信息,在輸入信號的平頂階段傳遞驅動所需要的能量。由於在PWM信號的上升和下降沿隻傳遞信號,基本沒有能量傳輸,因而輸出的PWM脈(mai)衝(chong)的(de)延(yan)時(shi)和(he)畸(ji)變(bian)都(dou)很(hen)小(xiao),能(neng)獲(huo)得(de)陡(dou)峭(qiao)的(de)驅(qu)動(dong)輸(shu)出(chu)脈(mai)衝(chong)。分(fen)時(shi)型(xing)自(zi)給(gei)電(dian)源(yuan)驅(qu)動(dong)器(qi)的(de)不(bu)足(zu)是(shi)用(yong)於(yu)低(di)頻(pin)時(shi)變(bian)壓(ya)器(qi)的(de)體(ti)積(ji)較(jiao)大(da),此(ci)外(wai)由(you)於(yu)自(zi)給(gei)能(neng)量(liang)的(de)限(xian)製(zhi),驅(qu)動(dong)超(chao)過(guo)300A/1200V的IGBT比較困難。
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