柵極驅(qū)動(dòng)電路的阻抗越低,這種效應(yīng)越弱,此效應(yīng)一直維持到t3時(shí)刻,Uce降到IGBT的飽和電壓為止。它的影響同樣減緩了IGBT的開通過程。在t3時(shí)刻后,Ic達(dá)到穩(wěn)態(tài)值,影響柵極電壓Uge的因素消失后,Uge以較快的上升率達(dá)到**大值。從圖1的波形可以看出,由于Le和Cge的存在,在IGBT的實(shí)際運(yùn)行中Uge減緩了許多,這種阻礙驅(qū)動(dòng)電壓上升的效應(yīng),表現(xiàn)為對集電極電流上升及開通過程的阻礙。為了減緩此效應(yīng),應(yīng)使IGBT模塊的Le和Cgc和柵極驅(qū)動(dòng)電路的內(nèi)阻盡量的小,以獲得較快的開通速度。圖2IGBT的關(guān)斷波形如圖2所示,t0時(shí)刻驅(qū)動(dòng)電壓開始下降,在t1時(shí)刻達(dá)到剛好能夠維持集電極正常工作的電流水平,IGBT進(jìn)入線性工作區(qū)。Uce開始上升,此時(shí),柵極集電極間電容Cgc的密勒效應(yīng)支配著Uge的下降,因Cgc耦合充電作用,Uge在t1到t2期間基本保持不變,在t2時(shí)刻Uge和Ic開始以柵極發(fā)射極固有阻抗所決定的速度下降,在t3時(shí)Uge和Ic均降為零,關(guān)斷結(jié)束。從圖2可以看出,由于電容Cgc的存在,使的IGBT的關(guān)斷過程也延長了許多。為了減小此影響,一方面應(yīng)該選擇Cgc較小的IGBT器件,另一方面應(yīng)該減小驅(qū)動(dòng)電路的內(nèi)阻抗,使流入Cgc的充電電流增加,可以加快Uge的下降速度。在實(shí)際應(yīng)用中。實(shí)際應(yīng)用中,反向電流越小說明二極管的反向電阻越大,反向截止性能越好。自動(dòng)化模塊施工
功率開關(guān)器件在工作前半周與后半周導(dǎo)***寬相等,飽和壓降相等,前后半周交替通斷,變壓器磁心中沒有剩磁。但是,如果IGBT驅(qū)動(dòng)電路輸出脈寬不對稱或其他原因,就會(huì)產(chǎn)生正負(fù)半周不平衡問題,此時(shí),變壓器內(nèi)的磁心會(huì)在某半周積累剩磁,出現(xiàn)“單向偏磁”現(xiàn)象,經(jīng)過幾個(gè)脈沖,就可以使變壓器單向磁通達(dá)到飽和,變壓器失去作用,等效成短路狀態(tài)。這對于IGBT來說,極其危險(xiǎn),可能引發(fā)。橋式電路的另一缺點(diǎn)是容易產(chǎn)生直通現(xiàn)象。直通現(xiàn)象是指同橋臂的IGBT在前后半周導(dǎo)通區(qū)間出現(xiàn)重疊,主電路板路,巨大的加路電流瞬時(shí)通過IGBT。針對上述兩點(diǎn)不足,從驅(qū)動(dòng)的角度出發(fā)、設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)電路必須滿足四路驅(qū)動(dòng)的波形完全對稱,嚴(yán)格限制比較大工作脈寬,保證死區(qū)時(shí)間足夠,,其驅(qū)動(dòng)與MOSFET驅(qū)動(dòng)相似,是電壓控制器件,驅(qū)動(dòng)功率小。但I(xiàn)GBT的柵極與發(fā)射極之間、柵極與集電極之間存在著結(jié)間電容,在它的射極回路中存在著漏電感,由于這些分布參數(shù)的影響,使得IGBT的驅(qū)動(dòng)波形與理想驅(qū)動(dòng)波形產(chǎn)生較大的變化,并產(chǎn)生了不利于IGBT開通和關(guān)斷的因素。IGBT開關(guān)等效電路如圖2a所示。E是驅(qū)動(dòng)信號(hào)源,R是驅(qū)動(dòng)電路內(nèi)陰,Rg為柵極串聯(lián)電阻Cge、Cgc分別為柵極與發(fā)射極、集電極之間的寄生電容。常規(guī)模塊類型外加正向電壓較小時(shí),二極管呈現(xiàn)的電阻較大,正向電流幾乎為零。
加反向門極電壓消除溝道,切斷基極電流,使IGBT關(guān)斷。IGBT的驅(qū)動(dòng)方法和MOSFET基本相同,只需控制輸入極N一溝道MOSFET,所以具有高輸入阻抗特性。當(dāng)MOSFET的溝道形成后,從P+基極注入到N一層的空穴(少子),對N一層進(jìn)行電導(dǎo)調(diào)制,減小N一層的電阻,使IGBT在高電壓時(shí),也具有低的通態(tài)電壓。1IGBT模塊簡介IGBT是InsulatedGateBipolarTransistor(絕緣柵雙極型晶體管)的縮寫,IGBT是由MOSFET和雙極型晶體管復(fù)合而成的一種器件,其輸入極為MOSFET,輸出極為PNP晶體管,它融和了這兩種器件的優(yōu)點(diǎn),既具有MOSFET器件驅(qū)動(dòng)功率小和開關(guān)速度快的優(yōu)點(diǎn),又具有雙極型器件飽和壓降低而容量大的優(yōu)點(diǎn),其頻率特性介于MOSFET與功率晶體管之間,可正常工作于幾十kHz頻率范圍內(nèi),在現(xiàn)代電力電子技術(shù)中得到了越來越***的應(yīng)用,在較高頻率的大、**率應(yīng)用中占據(jù)了主導(dǎo)地位。IGBT的等效電路如圖1所示。由圖1可知,若在IGBT的柵極和發(fā)射極之間加上驅(qū)動(dòng)正電壓,則MOSFET導(dǎo)通,這樣PNP晶體管的集電極與基極之間成低阻狀態(tài)而使得晶體管導(dǎo)通;若IGBT的柵極和發(fā)射極之間電壓為0V,則MOS截止,切斷PNP晶體管基極電流的供給,使得晶體管截止。IGBT與MOSFET一樣也是電壓控制型器件。
進(jìn)而控制Uge的下降速度;當(dāng)電容電壓上升至VZ2的擊穿電壓時(shí),VZ2擊PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建江蘇宏微科技有限公司設(shè)計(jì)天地與應(yīng)用指南穿,Uge被鉗位在一個(gè)固定的值上,慢降柵壓過程結(jié)束。同時(shí)驅(qū)動(dòng)電路通過光耦輸出故障信號(hào)。如果在延時(shí)過程中,故障信號(hào)消失了,則a點(diǎn)電壓降低,VT1恢復(fù)截止,C1通過R2放電,d點(diǎn)電位升高,VT2也恢復(fù)截止,Uge上升,電路恢復(fù)正常工作狀態(tài)。,尤其是在短路故障的情況下,如不采取軟關(guān)斷措施,它的臨界電流下降率將達(dá)到kA/μS。極高的電壓下降率將會(huì)在主電路的分布電感上感應(yīng)出很高的過電壓,導(dǎo)致IGBT關(guān)斷時(shí)電流電壓的運(yùn)行軌跡超出安全工作區(qū)而損壞。所以從關(guān)斷的角度考慮,希望主電路的電感和電流下降率越小越好。但是對IGBT的開通來說,集電極電路的電感有利抑制反向二極管的反向恢復(fù)電流和電容器充放電造成的峰值電流,能減小開通損耗,承受較高的開通電流上升率。一般情況下,IGBT開關(guān)電路的集電極不需要串聯(lián)電感,其開通損耗可以通過改善柵極驅(qū)動(dòng)條件加以控制。,通常都要給IGBT主電路設(shè)計(jì)關(guān)斷吸收緩沖電路。IGBT的關(guān)斷緩沖吸收電路可分為充放電型和放電阻止型。充放電型有RC吸收和RCD吸收兩種。過零觸發(fā)型交流固態(tài)繼電器(AC-SSR)的內(nèi)部電路。
在西門康IGBT得到大力發(fā)展之前,功率場效應(yīng)管MOSFET被用于需要快速開關(guān)的中低壓場合,晶閘管、GTO被用于中高壓領(lǐng)域。MOSFET雖然有開關(guān)速度快、輸入阻抗高、熱穩(wěn)定性好、驅(qū)動(dòng)電路簡單的優(yōu)點(diǎn);但是,在200V或更高電壓的場合,MOSFET的導(dǎo)通電阻隨著擊穿電壓的增加會(huì)迅速增加,使得其功耗大幅增加,存在著不能得到高耐壓、大容量元件等缺陷。雙極晶體管具有優(yōu)異的低正向?qū)▔航堤匦?,雖然可以得到高耐壓、大容量的元件,但是它要求的驅(qū)動(dòng)電流大,控制電路非常復(fù)雜,而且交換速度不夠快。二極管由管芯、管殼和兩個(gè)電極構(gòu)成。管芯是一個(gè)PN結(jié),在PN結(jié)的兩端各引出一個(gè)引線。常規(guī)模塊類型
二極管由管芯、管殼和兩個(gè)電極構(gòu)成。管芯是一個(gè)PN結(jié),在PN結(jié)的兩端各引出一個(gè)引線,并用塑料。自動(dòng)化模塊施工
IGBT的Uge幅值也影響著飽和導(dǎo)通壓降:Uge增加,飽和導(dǎo)通壓降將減小。由于飽和導(dǎo)通壓降是IGBT發(fā)熱的主要原因之一,因此必須盡量減小。通常Uge為15至18V,若過高,容易造成柵極擊穿。一般取15V,IGBT關(guān)斷時(shí)給其柵極發(fā)射極加一負(fù)偏壓有利于提高IGBT的抗干擾的能力,通常取5到10V。、下降速率對IGBT的開通和關(guān)斷過程有著較大的影響。在高頻應(yīng)用場合,驅(qū)動(dòng)電壓的上升、下降速率應(yīng)盡量快一些,以提高IGBT的開關(guān)速度,降低損耗。減小柵極串聯(lián)電阻,可以提高IGBT的開關(guān)速度,降低開關(guān)損耗,用戶可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的頻率范圍,選擇合適的柵極驅(qū)動(dòng)電阻,也可以選擇開通和關(guān)斷不同的柵極串聯(lián)電阻值。在正常情況下IGBT的開通速度越快,損耗越小。但在開通過程中如有續(xù)流二極管的反向恢復(fù)電流和吸收電容的放電電流,則開通的越快,IGBT承受的峰值電流越大,越容易導(dǎo)致IGBT損壞。因此應(yīng)該降低柵極驅(qū)動(dòng)電壓的上升速率,既增加?xùn)艠O串聯(lián)電阻的阻值,抑制該電流的峰值。其代價(jià)是較大的開通損耗。利用此技術(shù),開通過程的電流峰值可以控制在任意值。由以上分析可知,柵極串聯(lián)電阻和驅(qū)動(dòng)電路內(nèi)阻抗對IGBT開通過程影響較大,而對關(guān)斷過程影響小一些,串聯(lián)電阻小有利于加快關(guān)斷速度,減小關(guān)斷損耗。自動(dòng)化模塊施工
江蘇芯鉆時(shí)代電子科技有限公司位于昆山開發(fā)區(qū)朝陽東路109號(hào)億豐機(jī)電城北樓A201,是一家專業(yè)的一般項(xiàng)目:技術(shù)服務(wù)、技術(shù)開發(fā)、技術(shù)咨詢、技術(shù)交流、技術(shù)轉(zhuǎn)讓、技術(shù)推廣;電子元器件批發(fā);電子元器件零售;電子元器件與機(jī)電組件設(shè)備銷售;電力電子元器件銷售;電子設(shè)備銷售;電子測量儀器銷售;機(jī)械電氣設(shè)備銷售;風(fēng)動(dòng)和電動(dòng)工具銷售;電氣設(shè)備銷售;光電子器件銷售;集成電路芯片及產(chǎn)品銷售;半導(dǎo)體照明器件銷售;半導(dǎo)體器件設(shè)備銷售;半導(dǎo)體分立器件銷售;集成電路銷售;五金產(chǎn)品批發(fā);五金產(chǎn)品零售;模具銷售;電器輔件銷售;電力設(shè)施器材銷售;電工儀器儀表銷售;電工器材銷售;儀器儀表銷售;辦公設(shè)備銷售;辦公設(shè)備耗材銷售;辦公用品銷售;日用百貨銷售;機(jī)械設(shè)備銷售;超導(dǎo)材料銷售;密封用填料銷售;密封件銷售;高性能密封材料銷售;橡膠制品銷售;塑料制品銷售;文具用品批發(fā);文具用品零售;金屬材料銷售;金屬制品銷售;金屬工具銷售;環(huán)境保護(hù)設(shè)備銷售;生態(tài)環(huán)境材料銷售;集成電路設(shè)計(jì);集成電路芯片設(shè)計(jì)及服務(wù)(除依法須經(jīng)批準(zhǔn)的項(xiàng)目外,憑營業(yè)執(zhí)照依法自主開展經(jīng)營活動(dòng))公司。致力于創(chuàng)造***的產(chǎn)品與服務(wù),以誠信、敬業(yè)、進(jìn)取為宗旨,以建英飛凌,西門康,艾賽斯,巴斯曼產(chǎn)品為目標(biāo),努力打造成為同行業(yè)中具有影響力的企業(yè)。我公司擁有強(qiáng)大的技術(shù)實(shí)力,多年來一直專注于一般項(xiàng)目:技術(shù)服務(wù)、技術(shù)開發(fā)、技術(shù)咨詢、技術(shù)交流、技術(shù)轉(zhuǎn)讓、技術(shù)推廣;電子元器件批發(fā);電子元器件零售;電子元器件與機(jī)電組件設(shè)備銷售;電力電子元器件銷售;電子設(shè)備銷售;電子測量儀器銷售;機(jī)械電氣設(shè)備銷售;風(fēng)動(dòng)和電動(dòng)工具銷售;電氣設(shè)備銷售;光電子器件銷售;集成電路芯片及產(chǎn)品銷售;半導(dǎo)體照明器件銷售;半導(dǎo)體器件設(shè)備銷售;半導(dǎo)體分立器件銷售;集成電路銷售;五金產(chǎn)品批發(fā);五金產(chǎn)品零售;模具銷售;電器輔件銷售;電力設(shè)施器材銷售;電工儀器儀表銷售;電工器材銷售;儀器儀表銷售;辦公設(shè)備銷售;辦公設(shè)備耗材銷售;辦公用品銷售;日用百貨銷售;機(jī)械設(shè)備銷售;超導(dǎo)材料銷售;密封用填料銷售;密封件銷售;高性能密封材料銷售;橡膠制品銷售;塑料制品銷售;文具用品批發(fā);文具用品零售;金屬材料銷售;金屬制品銷售;金屬工具銷售;環(huán)境保護(hù)設(shè)備銷售;生態(tài)環(huán)境材料銷售;集成電路設(shè)計(jì);集成電路芯片設(shè)計(jì)及服務(wù)(除依法須經(jīng)批準(zhǔn)的項(xiàng)目外,憑營業(yè)執(zhí)照依法自主開展經(jīng)營活動(dòng))的發(fā)展和創(chuàng)新,打造高指標(biāo)產(chǎn)品和服務(wù)。自公司成立以來,一直秉承“以質(zhì)量求生存,以信譽(yù)求發(fā)展”的經(jīng)營理念,始終堅(jiān)持以客戶的需求和滿意為重點(diǎn),為客戶提供良好的IGBT模塊,可控硅晶閘管,二極管模塊,熔斷器,從而使公司不斷發(fā)展壯大。