絕緣柵雙極晶體管 IGBT 安全工作,它集功率晶體管 GTR 和功率場效應管MOSFET 的優點于一身,自關斷、開關頻率高 (10-40 kHz) 的特點,是目前發展最為迅速的新一代電力電子器件。廣泛應用于小體積、高效率的變頻電源、電機調速、 UPS 及逆變焊機當中。?IGBT 的驅動和保護是其應用中的關鍵技術。
驅動器功率不足或選擇錯誤可能會直接導致 IGBT 和驅動器損壞。以下總結了一些關于IGBT驅動器輸出性能的計算方法以供選型時參考。
igbt驅動電路是驅動igbt模塊以能讓其正常工作,并同時對其進行保護的電路。
絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)在今天的電力電子領域中已經得到廣泛的應用,在實際使用中除IGBT自身外,IGBT 驅動器的作用對整個換流系統來說同樣至關重要。驅動器的選擇及輸出功率的計算決定了換流系統的可靠性。
因此,在IGBT數據手冊中給出的電容Cies值在實際應用中僅僅只能作為一個參考值使用。
IGBT 的開關特性主要取決于IGBT的門極電荷及內部和外部的電阻
采用互補推挽式放大器的IGBT驅動電路實際上是由一個NPN晶體管和一個PNP晶體管構成的。
1.這類放大器的偏壓在截止點,因此工作在PWM調制電路輸出信號的正半周時,NPN晶體管處于導通狀態,PNP晶體管處于截止狀態,放大后的信號經由NPN晶體管輸出,如下圖所示。
2.當工作在在PWM調制電路輸出信號的負半周時,NPN晶體管處于截止狀態,PNP晶體管處于導通狀態,放大后的信號經由PNP晶體管輸出,如下圖所示。
采用集成電路構成的IGBT驅動電路實際上是將功率放大器制作在了集成電路內部,電磁爐常用的IGBT驅動集成電路芯片為TA8316,該型號又有TA8316S和TA8316AS兩種,差別只在于內部電路有些不同,如下圖所示為IGBT驅動集成電路芯片內部結構圖。
由脈沖信號產生電路送來的脈寬調制信號從①腳送到TA8316的內部,脈寬信號經過一個比較電路和驅動電路,將電流放大,以便對兩個輸出晶體管進行驅動。然后將功率放大后的脈寬調制信號輸出,送往門控管。集成電路TA8316的④腳是接地端,②腳為電源供電端,放大后的脈寬調制信號從⑤腳輸出,經過一個LOCi的限流電阻進行限流,然后將信號送到門控管的控制極(柵極),驅動IGBT管(門控管)使其工作在高頻脈沖狀態。⑦腳內接保護二極管,當門控管柵極電壓過高時,進行鉗位保護。當IGBT管(門控管)工作以后,爐盤線圈便開始加熱,如果驅動集成電路沒有輸出,IGBT管(門控管)就不工作,整機便處于停機狀態。
集成電路TA8316S和集成電路TA8316AS各引腳開路阻值見下表所列。
下圖所示為采用集成電路構成的IGBT驅動電路簡圖,TA8316是驅動集成電路的集成塊,②腳是電源供電端,①腳是脈寬調制信號的輸入端,脈寬信號經過①腳送入以后,在TA8316里面進行放大,放大后由⑤腳輸出。⑤腳輸出的信號經過插件CN2就直接送到了IGBT管(門控管)的控制極,控制IGBT管(門控管)的導通或截止。插件CN2的①、②、③腳都是電壓檢測信號,⑨腳是電流檢測信號,通過插件 CN2將功率元器件上的檢測信號送到控制電路板。在發生故障時,可以通過對這些引腳的檢測來進行判別。在檢測時要注意安全,因為電磁爐電路與交流高壓沒有采取隔離措施,接地端有時候可能帶有高壓。
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