大功率IGBT驅(qū)動(dòng)與保護(hù)電路研究.pdf

1、隨著電力電子技術(shù)的快速發(fā)展和工業(yè)水平的不斷提升，功率器件得到了快速的發(fā)展。IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)以其良好的綜合性能和強(qiáng)大的生命力在光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、機(jī)車牽引、汽車電子、家用電器等方面得到了廣泛的應(yīng)用。IGBT驅(qū)動(dòng)器是保證IGBT正常運(yùn)行的前提，它驅(qū)動(dòng)著IGBT正常地開通與關(guān)斷，并且在IGBT發(fā)生故障后能夠及時(shí)保護(hù)。IGBT的驅(qū)動(dòng)與保護(hù)技術(shù)是電力電子技術(shù)中的關(guān)鍵之一，特別是大功率I

2、GBT驅(qū)動(dòng)與保護(hù)技術(shù)備受關(guān)注。
　　本文介紹了大功率IGBT驅(qū)動(dòng)與保護(hù)電路在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀，主要對(duì)大功率IGBT驅(qū)動(dòng)與保護(hù)電路做了研究。首先，分析了IGBT的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理和工作特性，同時(shí)介紹續(xù)流二極管的特性；其次，設(shè)計(jì)出了適用于3300V/1200A的IGBT驅(qū)動(dòng)與保護(hù)電路，其主要包括信號(hào)隔離部分、CPLD數(shù)字控制部分、多等級(jí)柵極驅(qū)動(dòng)部分、故障檢測(cè)及保護(hù)部分、狀態(tài)反饋部分。采用LM5025控制芯片設(shè)計(jì)出有源箝位反激式DC-

3、DC開關(guān)電源。采用多等級(jí)柵極電阻驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)軟開通和軟關(guān)斷。針對(duì)短路故障，采用VCE退飽和檢測(cè)和di/dt檢測(cè)兩種方法并存，在保證可靠性的前提下提高對(duì)過(guò)流故障的反應(yīng)速度。除此之外，保護(hù)電路還包括過(guò)壓保護(hù)、欠壓保護(hù)；最后，通雙脈沖實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該驅(qū)動(dòng)電路能安全可靠地控制3300V/1200A IGBT開通和關(guān)斷，并采用對(duì)比的方法驗(yàn)證了多等級(jí)柵極電阻驅(qū)動(dòng)器比固定柵極電阻驅(qū)動(dòng)器在ton、Icpeak、Eon、Eoff等方面具有優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，分別通過(guò)