【正文】 OSFET 截止，切斷 PNP 晶體管基極電流的供給，使得晶體管截止。 更多相關(guān)文檔資源請訪問 文檔包含完整 CAD 設(shè)計文件，電子設(shè)計相關(guān)包含源代碼及設(shè)計 CAD 文件，材料完整，歡迎聯(lián)系 68661508 索要 圖 2 N 溝道 IGBT 的簡化等效電路和電氣圖形符號電路圖 圖中 Rff 是厚基區(qū) GTR 的擴展電阻。所以說， IGBT 的基本工作與 NPN 晶體管無關(guān)，可以認為是將 N溝道 MOSFET 作為輸入極， PNP 晶體管作為輸出極的單向達林頓管。 正是由于 IGBT 是在 N 溝道 MOSFET 的 N+基板上加一層 P+基板，形成了四層 結(jié)構(gòu)，由 PNP－ NPN 晶體管構(gòu)成 IGBT。根據(jù)國際電工委員會的文件建議，其各部分名稱基本沿用場效應晶體管的相應命名。 非常適合應用于直流電壓為 600V 及以上的變流系統(tǒng)如交流電機、變頻器、開關(guān)電源、照 明電路、牽引傳動等領(lǐng)域。 GTR 飽和壓降低，載流密度大 ， 但驅(qū)動電流較大 ； MOSFET 驅(qū)動功率很小，開關(guān)速度快，但導通壓降大 ， 載流密度小。最終設(shè)計出 IGBT 驅(qū)動電路并進行分析 第五 章是 對隔離型 IGBT 驅(qū)動電路的硬件設(shè)計部分進行設(shè)計，并對該電路的工作原理進行必要的講解，最后 使用 Multisim 軟件對該電路進行繪制。 第四章 中分析了 IGBT 元件 的保護，就 IGBT 的柵極保護、過流保護及 IGBT 開關(guān)過程中的過電壓保護和過熱保護分別進行分析和學習。柵極電阻 Rg對于 IGBT的正常穩(wěn)定的運行有著至關(guān)重要的作用，并且 Rg的選取也有很多要考慮的因素。本次 IGBT 的驅(qū)動電路的設(shè)計就是選擇了光耦合器門極驅(qū)動。 第三章是針對 IGBT 的驅(qū)動電路的設(shè)計要求進行了討論并設(shè)計 IGBT 驅(qū)動電路。同時，還介紹了 IGBT 的動態(tài)特性，介紹了 IGBT 開關(guān)過程中的柵射電壓 Uge、集電極電流 Ic、集射電壓 Uce的波形及其中的工作特性。其中介紹了 IGBT 的基本工作原理及其基本特性。這種技術(shù)的缺點是占空比一般只能達到 5~95％。調(diào)制的優(yōu)點是可以傳遞的占空比不受限制。而輔助電源如果處理不當，可能會引進寄生的干擾。 無源方法就是用變 壓器次級的輸出直接驅(qū)動絕緣柵器件，這種方法很簡單，也不需要單獨的驅(qū)動電源，但由于絕緣柵功率器件的柵源電容 Cgs 一般較大，因而柵源間的波形 Vgs將有明顯變形，除非將初級的輸入信號改為具有一定功率的大信號，相應脈沖變壓器也應取較大體積。 更多相關(guān)文檔資源請訪問 文檔包含完整 CAD 設(shè)計文件，電子設(shè)計相關(guān)包含源代碼及設(shè)計 CAD 文件，材料完整，歡迎聯(lián)系 68661508 索要 光電耦合器的優(yōu)點是體積小巧 ， 缺點是 ： A、 反應較慢，因而具有較大的延遲時間 (高速型光耦一般也大于 500ns)； B、 光電耦合器的輸出級需要隔離的輔助電源供電。當驅(qū)動信號與功率器件不需要隔離時，驅(qū)動電路的設(shè)計是比較簡單的，目前也有了一些優(yōu)秀的驅(qū)動集成電路，如 IR2110。更由于漏極到柵極的密勒電容 Cgs， 柵極驅(qū)動功率是不可忽視的。但是柵極和源極之間構(gòu)成了一個柵極電容 Cgs，因而在高頻率的交替開通和關(guān)斷時需要一定的動態(tài)驅(qū)動功率。本文只介紹后者的情況。普通大功率三極管和絕緣柵功率器件 (包括 VMOS 場效應管和 IGBT 絕緣柵雙極性大功率管等 )， 由于器件結(jié)構(gòu)的不同 ， 具體的驅(qū)動要求和技術(shù)也大不相同。 分時式自給電源驅(qū)動器的缺點是當工作頻率較低時變壓器的體積較大，厚膜化困難，由于自給電源提供的能量有限、難以驅(qū)動 300A/1200V 以上的 IGBT。調(diào)制驅(qū)動器，除無需用戶提供輔助電源外，還具有隔離電壓高的特點，但是價格較高。但有一種 2 片組合式的，如UNITRODE 公司的 UC3724/25 集成電路對，其中 3724 與驅(qū)動源相連， 3725 與被驅(qū)動的絕緣柵器件相連， 3724 與 3725 之間由用戶接 入一個脈沖變壓器，在 UC3724 中將 PWM 信號調(diào)制到約１ MHz 的載波上，送到隔離脈沖變壓器的初級，次級輸出信號在 UC3725 中通過直接整流得到自給電源，通過解調(diào)取得原 PWM 信號。目前的許多驅(qū)動板產(chǎn)品都采用這種技術(shù)，如西門康的 SKHI27等。 北京落木源公司也開發(fā)了一款變壓器隔離的驅(qū)動器，型號為 KB101，可以工作在較高的頻率上，但是需要用戶提供輔助電源。 輸出的驅(qū)動信更多相關(guān)文檔資源請訪問 文檔包含完整 CAD 設(shè)計文件，電子設(shè)計相關(guān)包含源代碼及設(shè)計 CAD 文件，材料完整，歡迎聯(lián)系 68661508 索要 號質(zhì)量不錯，驅(qū)動能力也很強，但由于結(jié)構(gòu)復雜，因而體積較大，價格不菲，只適用于特大功率電源中。 由于成本問題，該類產(chǎn)品價格稍高，因此只適用于在 大功率電源中驅(qū)動 IGBT 模塊，在中小功率領(lǐng)域難以推廣使用。此類產(chǎn)品，由于光電耦合器的速度限制，一般工作頻率都在 50KHz 以下 (TXKA101 可達 80K)。目前市售的光電耦合型驅(qū)動器產(chǎn)品，主要有 FUJI 公司的 EXB8XX 系列、 MITSUBISHI 公司的 M579XX 系列、英達公司的 HR065 和西安愛帕克電力電子有限公司的 HL402B 等，以及北京落木源電子技術(shù)有限公司的 TXKA 系列。目前的成品驅(qū)動器種類不少，如 TI 公司的 UCC37XXX 系列， TOSIBA 公司的 TPS28XX 系列，0nsemi 公司的 MC3315X 系列， SHARP 公司的 PC9XX 系列， IR 公司的 IR21XX 系列，等等，種類繁多 。如果需要較大的驅(qū)動能力 ， 可以加接一級放大器或是串上一個成品驅(qū)動器。 研究現(xiàn)狀 產(chǎn)品現(xiàn)狀 當前市場上的成品驅(qū)動器 ,按驅(qū)動信號與被驅(qū)動的絕緣柵器件的電氣關(guān)系來分 ， 可分為直接驅(qū)動和隔離驅(qū)動兩種 ， 其中隔離驅(qū)動的隔離元件有光電耦合器和脈沖變壓器兩種。 大功率 IGBT 驅(qū)動保護電路一直伴隨 IGBT 技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展，現(xiàn)在市場上流行著很多種類非常成熟的大功率 IGBT 驅(qū)動保護電路專用產(chǎn)品，成為大多數(shù)設(shè)計工程師的首選 ；也有許多的工程師根據(jù)其電路的特殊要求，自行研制出各種專用的大功率 IGBT。 在使用 IGBT 構(gòu)成的各種主回路之中，大功率 IGBT 驅(qū)動保護電路起到弱電控制強電的終端界面 (接口 )作用 。 IGBT 模塊發(fā)展趨向是 高耐壓、大電流、高速度、低壓降、高可靠、低成本 為目標的，更多相關(guān)文檔資源請訪問 文檔包含完整 CAD 設(shè)計文件，電子設(shè)計相關(guān)包含源代碼及設(shè)計 CAD 文件，材料完整，歡迎聯(lián)系 68661508 索要 特別是發(fā)展高壓變頻器的應用，簡化其主電路，減少使用器件，提高可靠性，降低制造成本，簡化調(diào)試工作等，都與 IGBT 有密切的內(nèi)在聯(lián)系 。 2022 年我國 IGBT 市場為 53億元左右 ，目前我國 IGBT 市場 占整個功率器件市場 份額尚不足 10％ ，我們預計未來幾年IGBT 市場隨著節(jié)能減排的推進將得到快速發(fā)展， 增速將達到 20％ ~30％ ，遠超整個功率器件市場。 當 低碳經(jīng)濟，節(jié)能減排 成為經(jīng)濟工作的重點時，市場對節(jié)能概念接受能力較強。 中國鐵路的發(fā)展離不開大量 電力機車和高速動車組 ， 電力機車需要 500個 IGBT，動車組需要超過 100 個 IGBT，一節(jié)地鐵需要 50~80 個 IGBT 模塊。 IGBT 在汽車中的應用主要集中在汽車點火器上，已成功地取代達林頓管成為汽車點火器的首選。隨著人們節(jié)能意識的逐步增強，變頻空調(diào)、變頻洗衣機等變頻家電比例的逐年擴大。在 UPS、開關(guān)電源、電車、交流電機控制中已逐步代替 GTO、 GTR。 IGBT 開發(fā)之初主要應用在電機、變換器（逆變器）、變頻器、 UPS、 EPS 電源、風力發(fā)電設(shè)備等工業(yè)控制領(lǐng)域。 現(xiàn)在 ,大電流高電壓的 IGBT 已模塊化 ,它的驅(qū)動電路除上面介紹的由分立元件構(gòu)成之外 ,現(xiàn)在已制造出集成化的 IGBT 專用驅(qū)動電路 .其性能更好 ,整機的可靠性更高及體積更小。平面低電感封裝技術(shù)是大電流 IGBT模塊為有源器件的 PEBB，用于艦艇上的導彈發(fā)射裝置。 更多相關(guān)文檔資源請訪問 文檔包含完整 CAD 設(shè)計文件，電子設(shè)計相關(guān)包含源代碼及設(shè)計 CAD 文件，材料完整，歡迎聯(lián)系 68661508 索要 IGBT 功率模塊采用 IC 驅(qū)動，各種驅(qū)動保護電路，高性能 IGBT 芯片，新型封裝技術(shù)，從復合功率模塊 PIM 發(fā)展到智能功率模塊 IPM、電力電子積木 PEBB、電力模塊 IPEM。 1996 年， CSTBT（載流子儲存的溝槽柵雙極晶體管）使第 5 代 IGBT 模塊得以實現(xiàn)，它采用了弱穿通（ LPT）芯片結(jié)構(gòu) ， 又采用了更先進的寬元胞間距的設(shè)計。另一方面，非穿通（ NPT）技術(shù)則是基于不對少子壽命進行殺傷而有很好的輸運效率，不過其載流子注入系數(shù)卻比較低。 這次從穿通（ PT）型技術(shù)先進到非 穿通（ NPT）型技術(shù)，是最基本的，也是很重大的概念變化。在這種溝槽結(jié)構(gòu)中，實現(xiàn)了在通態(tài)電壓和關(guān)斷時間之間折衷的更重要的改進。幾年當 中，這種在采用 PT 設(shè)計的外延片上制備的 DMOS 平面柵結(jié)構(gòu)，其設(shè)計規(guī)則從5 微米先進到 3 微米。在那個時候，硅芯片的結(jié)構(gòu)是一種較厚的 NPT（非穿通）型設(shè)計。這種器件表現(xiàn)為一個類晶閘管的結(jié)構(gòu)（ PNPN 四層組成），其特點是通過強堿濕法刻蝕工藝形成了 V 形槽柵。 IGBT 的驅(qū)動電路要求驅(qū)動能力強、保護迅速有效。 IGBT 是 MOS 與 BJT 的復合型功率器件，這種器件屬于場控功率管，有著開關(guān)速度快、耐壓高、開關(guān)功率大、管壓降小等特點。 關(guān)鍵詞 ： IGBT； 驅(qū)動電路 ； 過流保護 更多相關(guān)文檔資源請訪問 文檔包含完整 CAD 設(shè)計文件，電子設(shè)計相關(guān)包含源代碼及設(shè)計 CAD 文件，材料完整，歡迎聯(lián)系 68661508 索要 Abstract Insulation grid double pole transistor IGBT is one kind by the double pole transistor and the MOSFET bination ponent, it both has the MOSFET grid bias control splitsecondselection characteristic, and has the double pole transistor big electric current handling ability and the low saturated pressure drop characteristic. Based on this feature in the broad field of application of IGBT is very important in the original, so the creation of highpower IGBT drive circuit on the design of the research is very meaningful. In power electronic devices, the bination property of IGBT has clear superiority, which is widely used various electric equipment． However， now to drive and protect IGBT effectively has bee one of the important tasks in power and electronic fields. This article discusses the principles of the internal structure of IGBT and IGBT ponents of its static and dynamic characteristics. Also discussed the main types of IGBT drive circuit and the circuit resistance of various protective methods and the IGBT gate drive circuit performance and on the requirements and overcurrent protection circuit. Using IGBT39。 本文 利用 IGBT 的通態(tài)飽和壓降與集電極電流呈近似線性關(guān)系的特性，設(shè)計一個具有完善的過流過壓 保護功能的 IGBT 驅(qū)動電路。然而如何有效地驅(qū)動并保護 IGBT，成為電力電子領(lǐng)域中的重要研究課題之一。 基于此特點，在應用的廣泛領(lǐng)域中的 IGBT 是非 常重要的原件，所以開設(shè)關(guān)于大功率 IGBT驅(qū)動電路的設(shè)計的課題研究非常有意義。在進行畢業(yè)設(shè)計更多相關(guān)文檔資源請訪問 文檔包含完整 CAD 設(shè)計文件，電 子設(shè)計相關(guān)包含源代碼及設(shè)計 CAD 文件，材料完整，歡迎聯(lián)系 68661508 索要 的過程中，要注意上面 IGBT應用的必要條件，完成電路原理圖的繪制，完成字數(shù)不少于 。工程上常采用調(diào)整串聯(lián)在 IGBT 集電極與驅(qū)動塊之間的二極管個數(shù)。 IGBT驅(qū)動電路中柵極電阻的研究也是十分重要的，柵極電阻可以消除柵極振蕩、轉(zhuǎn)移驅(qū)動器件的功率損耗和調(diào)節(jié)開關(guān)的通斷速度，所以必須針對柵極電阻 選取的注意方面及其與 IGBT 的在電路中的關(guān)系的進行討論研究。 整體 驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)和參數(shù)會對 IGBT的運行性