大功率IGBT模块及驱动技术电力电子技术在当今急需节能降耗的工业领域里起到了不可替代的作用;而igbt在诸如变频器、大功率开关电源等电力电子技术的能量变换与管理应用中，越来越成为各种主回路的优先功率开关器件，因此如何安全可靠地驱动igbt工作，也成为越来越多的设计工程师面临需要解决的课题。在使用igbt构成的各种主回路之中，大功率igbt驱动保护电路起到弱电控制强电的终端界面(接口)作用。因其重要性，所以可以将该电路看成是一个相对的“子系统”来研究、开发及设计。大功率igbt驱动保护电路一直伴随igbt技术的发展而发展，现在市场上流行着很多种类非常成熟的大功率igbt驱动保护电路产品，成为大多数设计工程师的优先;也有许多的工程师根据其电路的特殊要求，自行研制出各种的大功率igbt驱动保护电路。本文对这些大功率igbt驱动保护电路进行分类，并对该电路需要达到的一些功能进行阐述，展望此电路的发展。此外本文所述大功率igbt驱动保护电路是指应用于直流母线电压在650v～1000v范围、输出电流的交流有效值在100a～600a范围的场合。交流传动技术是现代轨道交通的，交流传动系统中牵引变流器是关键部件，是牵引变流器的器件之一。优势富士IGBT报价

    墓他3组上桥臂的控制信号输入电路与图2相同，但3组15V直流电源应分别供电，而下桥臂的4组则共用一个15V直流电源。图2控制信号输入电路(2)缓冲电路缓冲电路（阻容吸收电路）主要用于抑制模块内部的IGBT单元的过电压和du/出或者过电流和di/dt，同时减小IGBT的开关损耗。由于缓冲电路所需的电阻、电容的功率、体积都较大，所以在IGBT模块内部并没有专门集成该部分电路，因此，在实际的系统中一定要设计缓冲电路，通过缓冲电路的电容可把过电压的电磁能量变成静电能量储存起来。缓冲电路的电阻可防止电容与电感产生谐振。如果没有缓冲电路，器件在开通时电流会迅速上升，di/dt也很大，关断时du/dt很大，并会出现很高的过电压，极易造成模块内部IGBT器件损坏。图3给出了一个典型的缓冲电路；有关阻值与电容大小的设计可根据具体系统来设定不同的参数。辽宁加工富士IGBT供应从用电端来看，家用白电、 微波炉、 LED照明驱动等都对IGBT有大量的需求。

    可控硅可控硅简称SCR，是一种大功率电器元件，也称晶闸管。它具有体积小、效率高、寿命长等优点。在自动控制系统中，可作为大功率驱动器件，实现用小功率控件控制大功率设备。它在交直流电机调速系统、调功系统及随动系统中得到了的应用。可控硅分单向可控硅和双向可控硅两种。双向可控硅也叫三端双向可控硅，简称TRIAC。双向可控硅在结构上相当于两个单向可控硅反向连接，这种可控硅具有双向导通功能。其通断状态由控制极G决定。在控制极G上加正脉冲（或负脉冲）可使其正向（或反向）导通。这种装置的优点是控制电路简单，没有反向耐压问题，因此特别适合做交流无触点开关使用。IGBTIGBT绝缘栅双极型晶体管，是由BJT（双极型三极管）和MOS（绝缘栅型场效应管）组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大；MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。IGBT非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。

    当散热风扇损坏中散热片散热不良时将导致IGBT模块发热，而发生故障。因此对散热风扇应定期进行检查，一般在散热片上靠近IGBT模块的地方安装有温度感应器，当温度过高时将报警或停止IGBT模块工作。三、IGBT驱动电路IGBT驱动电路的作用主要是将单片机脉冲输出的功率进行放大，以达到驱动IGBT功率器件的目的。在保证IGBT器件可靠、稳定、安全工作的前提，驱动电路起到至关重要的作用。IGBT的等效电路及符合如图1所示,IGBT由栅极正负电压来控制。当加上正栅极电压时,管子导通;当加上负栅极电压时,管子关断。IGBT具有和双极型电力晶体管类似的伏安特性,随着控制电压UGE的增加,特性曲线上移。开关电源中的IGBT通过UGE电平的变化,使其在饱和与截止两种状态交替工作。(1)提供适当的正反向电压,使IGBT能可靠地开通和关断。当正偏压增大时IGBT通态压降和开通损耗均下降,但若UGE过大,则负载短路时其IC随UGE增大而增大,对其安全不利,使用中选UGEν15V为好。负偏电压可防止由于关断时浪涌电流过大而使IGBT误导通,一般选UGE=-5V为宜。(2)IGBT的开关时间应综合考虑。快速开通和关断有利于提高工作频率,减小开关损耗。但在大电感负载下,IGBT的开频率不宜过大。轨道交通、新能源、智能电网、新能源汽车等战略性新兴产业领域。

    IGBT功率模块是指采用IC驱动，利用的封装技术将IGBT与驱动电路、控制电路和保护电路高度集成在一起的模块。其类别从复合功率模块PIM发展到智能功率模块IPM、电力电子积木PEBB、电力模块IPEM。IGBT功率模块的驱动电路元件较少，在短路故障时只要结温不超过安全工作范围，驱动电路仍可以继续安全工作。IGBT在大电流时具有退饱和特性，可以在一定程度上保护器件过流，其它的电力电子开关器件则都不具备这种特性。总之，IGBT功率模块具有驱动简单、过压过流保护实现容易、开关频率高以及不需要缓冲电路等特性，非常适合应用在中压驱动领域。常见的IGBT功率模块的额定电压等级有600V、1200V、1700V、2500V、3300V和4500V，额定电流则可以达到2400A。虽然有更高电压等级的IGBT器件，但其电流等级却大为下降。例如，额定电压为6500V的IGBT器件的额定电流为650A。额定功率比较大的IGBT电压电流参数为3600V/1700A和4500V/1200A。各中类别型号的IGBT功率模块已经运用到各中电子元件中，IPM除用于变频调速外，600A/2000V的IPM已用于电力机车VVVF逆变器。平面低电感封装技术是大电流IGBT模块为有源器件的PEBB，用于舰艇上的导弹发射装置。IPEM采用共烧瓷片多芯片模块技术组装PEBB。若栅-射极电压UGE＜Uth，沟道不能形成，IGBT呈正向阻断状态。辽宁加工富士IGBT供应

2014年国内IGBT销售额是88.7亿元，约占全球市场的1∕3。优势富士IGBT报价

    因为高速开断和关断会产生很高的尖峰电压,及有可能造成IGBT自身或其他元件击穿。(3)IGBT开通后，驱动电路应提供足够的电压、电流幅值，使IGBT在正常工作及过载情况下不致退出饱和而损坏。(4)IGBT驱动电路中的电阻RG对工作性能有较大的影响，RG较大，有利于抑制IGBT的电流上升率及电压上升率，但会增加IGBT的开关时间和开关损耗；RG较小，会引起电流上升率增大，使IGBT误导通或损坏。RG的具体数据与驱动电路的结构及IGBT的容量有关,一般在几欧～几十欧,小容量的IGBT其RG值较大。(5)驱动电路应具有较强的抗干扰能力及对IG2BT的保护功能。IGBT的控制、驱动及保护电路等应与其高速开关特性相匹配,另外,在未采取适当的防静电措施情况下,G—E断不能开路。四、IGBT的结构IGBT是一个三端器件，它拥有栅极G、集电极c和发射极E。IGBT的结构、简化等效电路和电气图形符号如图所示。如图所示为N沟道VDMOSFFT与GTR组合的N沟道IGBT(N-IGBT)的内部结构断面示意图。IGBT比VDMOSFET多一层P+注入区，形成丁一个大面积的PN结J1。由于IGBT导通时由P+注入区向N基区发射少子，因而对漂移区电导率进行调制，可仗IGBT具有很强的通流能力。介于P+注入区与N-漂移区之间的N+层称为缓冲区。优势富士IGBT报价

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