IGBT主要参数,IGBT驱动电路

1.IGBT的基础知识

IGBT是电压控制型器件，它只有开关特性（通和断两种状态），没有放大特性。由IGBT等效电路可知，它是以晶体管为主导元件，以MOS管为驱动元件的达林顿结构。当栅极电压Uge达到开启电压，IGBT导通，当Uge=0或者负电压时（负电压作用：可靠关断），IGBT断开。

常见的有IGBT单管和IGBT模块两种结构。

晶体管、MOS管、IGBT比较

2.IGBT主要参数

士兰微某款IGBT规格书

士兰微某款IGBT规格书

①集电极—射极电压（VCE）：截止状态下集电极与发射极之间能够承受的最大电压。

②栅极—射极电压（Vge）：栅极与发射极之间允许施加的最大电压，通常为±20V。栅极的电压信号控制IGBT的导通和关断，其电压不可超过Vge值。

③集电极电流（IC）：IGBT在饱和导通状态下，允许持续通过的最大电流。

④饱和压降Vce（sat）：IGBT在饱和导通状态下，集电极与发射极之间的压降。该值越小，则管子工作时的功率损耗越小。

⑤开关时间：它包括导通时间ton和关系时间toff。导通时间ton又包含导通延迟时间td和上升时间tr。关断时间toff又包含关断延迟时间td和下降时间tf。

3.IGBT驱动电路

由于功率IGBT在电力电子设备中多用于高压场合，所以驱动电路必须与整个控制电路在电位上完全隔离，主要的途径及其优缺点如下表所示。

驱动电路与控制电路隔离的途径及优缺点

脉冲变压器驱动电路

说明：V1～V4组成脉冲变压器一次侧驱动电路，通过控制V1、V4和V2、V3的轮流导通，将驱动脉冲加至变压器的一次侧，二次侧通过电阻R1与IGBT5栅极相连，R1、R2防止IGBT5栅极开路并提供充放电回路，R1上并联的二极管为加速二极管，用以提高IGBT5的开关速度，稳压二极管VS1、VS2的作用是限制加在IGBT5g-e端的电压，避免过高的栅射电压击穿栅极。栅射电压一般不应超过20V。

光耦驱动电路

说明：由于IGBT是高速器件，所选用的光耦必须是小延时的高速型光耦，由PWM控制器输出的方波信号加在三极管V1的基极，V1驱动光耦将脉冲传递至整形放大电路IC1，经IC1放大后驱动由V2、V3组成的对管（V2、V3应选择β》100的开关管）。对管的输出经电阻R1驱动IGBT4，R3为栅射结保护电阻，R2与稳压管VS1构成负偏压产生电路，VS1通常选用1W/5.1V的稳压管。此电路的特点是只用1组供电就能输出正负驱动脉冲，使电路比较简洁。

IGBT模块驱动典型电路

说明：应用成品驱动模块电路来驱动IGBT，具备过流软关断、高速光耦隔离、欠压锁定、故障信号输出等功能。由于这类模块具有保护功能完善、免调试、可靠性高的优点，所以应用这类模块驱动IGBT可以缩短产品开发周期，提高产品可靠性。
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