一種開關過程優(yōu)化的高壓IGBT驅(qū)動電路設計.pdf

1、絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）結(jié)合了MOSFET和流控器件的晶閘管的優(yōu)點，具有開關速度快、電流容量大、耐壓能力強、通態(tài)飽和壓降低且驅(qū)動電路簡單等特點，近年來在電力電子領域成為熱點，與其相對應的一系列IGBT驅(qū)動電路也被廣泛的開發(fā)和應用。本文結(jié)合IGBT的開關特性，設計出了一款開關過程優(yōu)化了的高壓IGBT驅(qū)動電路，該電路結(jié)合IGBT的動態(tài)特性，采用分段驅(qū)動的方式加快IGBT的開啟速度，同時通過調(diào)節(jié)放電支路的電流值來優(yōu)化IGBT的關斷過程。

2、電路為全橋負高壓供電的拓撲結(jié)構，負高壓為400V，供電電平為15V，并集成了數(shù)字電路與模擬電路，具有結(jié)構簡單，穩(wěn)定性好等優(yōu)點，可用于HID氙氣燈的鎮(zhèn)流器中。
　　本文介紹了IGBT器件的基本結(jié)構和特性，包括靜態(tài)特性和開關特性，對IGBT的開啟和關斷全過程做了詳細的闡述和推導。并對IGBT開啟和關斷過程中可能存在的電流過沖和電壓過沖做了分析。然后對IGBT驅(qū)動電路中常見的拓撲結(jié)構和隔離方式做了對比，并分析了驅(qū)動電壓、柵極電阻、開關速

3、度等參數(shù)的設計思路，為之后驅(qū)動電路的設計提供了理論基礎。設計的IGBT驅(qū)動電路主要包括保護模塊，控制模塊和驅(qū)動模塊三個部分。其中保護模塊包括欠壓保護電路、過溫保護電路、過流保護電路三個子電路，以保證電路工作在安全的工作狀態(tài)；控制模塊包括避免同時導通電路、控制信號產(chǎn)生電路兩個子電路，控制信號產(chǎn)生電路里邊包括施密特觸發(fā)器，可以對輸入信號做整形，同時還會產(chǎn)生額外的兩個脈沖信號用于IGBT的分段開啟；驅(qū)動模塊則是通過前級產(chǎn)生的控制信號控制IGB