IGBT驅動器的設計與實現(xiàn).pdf

1、IGBT驅動技術作為IGBT應用中的關鍵技術之一，對IGBT的可靠運行非常重要，直接關系到系統(tǒng)的效率、可靠性和安全性。雖然目前國內外有許多專用的驅動器，但是有些產(chǎn)品性能不夠完善，具有局限性，還有些產(chǎn)品性能卓越、通用性強，但是價格昂貴，有時候超過IGBT的價格，因此設計一款性能良好并且價格低廉的IGBT驅動器具有非常重要的意義。針對以上問題，本文對帶內置電源的隔離IGBT驅動器進行了設計和實現(xiàn)，主要研究內容如下:
　　 首先分析了

2、IGBT的基本原理，包括IGBT的結構、工作原理、柵極特性和安全工作區(qū)，提出了設計要求，主要是驅動要求、隔離要求和保護要求。然后通過對一款實際的IGBT的參數(shù)計算，得到IGBT驅動器的具體參數(shù)要求，進而提出了IGBT驅動器的總體方案，主要包括驅動電路、保護電路和電源電路。
　　 設計了IGBT驅動電路，包括輸入接口電路、脈寬調制和解調電路、電平轉換電路、功率放大電路。分析了兩種脈寬解調電路的工作原理;采用雙N溝道的MOSFET組

3、成的推挽電路作為功率放大電路，使驅動器有足夠的驅動能力;采用浮動電源驅動高端N溝道MOSFET，使驅動器的頻率和占空比不受限制。
　　 設計了IGBT保護電路，包括柵極過壓保護電路和短路保護電路。首先分析了柵極過壓的原因，比較了TVS管和肖特基二極管實現(xiàn)柵極過壓保護的兩種電路，最后選擇肖特基二極管來實現(xiàn);然后利用IGBT短路時發(fā)生退飽和的原理，設計了IGBT短路保護電路。
　　 設計了IGBT內置隔離DC/DC電源電路，

4、主要包括隔離DC/DC主電路、振蕩電路和電源監(jiān)控電路。主電路從需求和特點出發(fā)，選擇了他激型推挽電路，并完成了器件的參數(shù)計算和選型;振蕩電路采用SG3525作為控制芯片，并設置了占空比和頻率;電源監(jiān)控電路采用比較器來實現(xiàn)對輸入電源的監(jiān)控。
　　 對IGBT驅動器進行了Saber仿真和實驗測試。仿真測試了電源電路的偏差電壓、紋波電壓和負載電壓變化率，分析了驅動器的輸入輸出延時來源，驗證了驅動器滿占空比和低頻高頻的可行性;實驗證明IG