大功率IGBT驅(qū)動保護(hù)電路的研究與應(yīng)用.pdf

1、IGBT是MOSFET和GTR的復(fù)合器件，它具有開關(guān)速度快、熱穩(wěn)定性好、驅(qū)動功率小和驅(qū)動電路簡單的特點(diǎn)，又具有通態(tài)壓降小、耐壓高和承受電流大等優(yōu)點(diǎn)。IGBT作為主流的功率輸出器件，特別是在大功率的場合，已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于各個領(lǐng)域。
　　 本文在介紹了IGBT結(jié)構(gòu)、工作特性的基礎(chǔ)上，針對風(fēng)電變流器實(shí)驗平臺和岸電電源的實(shí)際應(yīng)用，選擇了各自的IGBT模塊。然后對IGBT的驅(qū)動電路進(jìn)行了深入地研究，詳細(xì)地說明了IGBT對柵極驅(qū)動的一些特

2、殊要求及應(yīng)該滿足的條件。接著對三種典型的驅(qū)動模塊進(jìn)行了分析，同時分別針對風(fēng)電變流器實(shí)驗平臺和岸電電源，設(shè)計了三菱的M57962AL和Concept的2SD315A驅(qū)動模塊的外圍驅(qū)動電路。
　　 對于大功率的設(shè)備，電路中經(jīng)常會遇到過流、過壓、過溫的問題，因此必要的保護(hù)措施是必不可少的。針對上述問題，本文分析了出現(xiàn)各種狀況的原因，并給出了各自的解決方案：采用分散式和集中式過流保護(hù)相結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)過電流保護(hù)；采用緩存吸收電路及采樣檢測

3、電路以防止過電壓的出現(xiàn)；通過選擇正確的散熱器及利用鉑電阻的特性來實(shí)施檢測溫度，從而使電路能夠更好地可靠運(yùn)行。
　　 同時，為了滿足今后1.5MW風(fēng)電變流器和試驗電源等更大功率設(shè)備的需求，在性價比上更傾向于采用IGBT模塊串、并聯(lián)的方式來取代高耐壓、大電流的單管IGBT。本文就同一橋臂的IGBT串聯(lián)不均壓，并聯(lián)不均流的問題進(jìn)行了闡述，并給出了相應(yīng)的解決方案。最后針對上述的不平衡情形，采用PSpice對其進(jìn)行仿真模擬，并通過加入均壓