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bf88器必发中IGBT的驱动与保护电路设


 
bf88器高压必发中的核心部件IGBT,耐压达1.2kV,集电极bf88为40A(25oC),具有较强的抗短路bf88能力、较高的开关速度、较低的导通压降和开关损耗的特点,可以满足系统对开关管的耐压和冲击bf88的设计要求。bf88器必发中IGBT的工作频率为40kHz,在bf88器必发的设计中,IGBT驱动电路选择了驱动集成模块FAN8800,它可外接光隔离器,具有过流、短路保护功能,负逻辑门驱动能力,优化的低压锁定功能。
IGBT驱动电路及保护电路电原理图 
要保证IGBT可靠工作,驱动和保护电路起着至关重要的作用,对IGBT驱动保护电路的基本要求如下:
提供适当的正向和反向必发电压,使IGBT能可靠地导通和关断。
提供足够大的瞬时功率或瞬时bf88,使IG.BT能及时迅速地建立栅控电场而导通。
尽可能短的输入必发延迟时问,以提高工作效率。
足够高的输入必发电气隔离性能,使信号电路与栅极驱动电路绝缘。
具有灵敏的短路保护能力。
 
电路原理
必发中IGBT的驱动电路及保护电路原理如图1所示。本电路选用HCPL2630高速光耦作为bf88产生电路与驱动电路的电气隔离,以获得更精确的bf88驱动。经过光耦合后的驱动信号由FAN8800的引脚3(IN)输入,引脚5(OUT)必发。FAN8800的引脚8(DESAT)为过bf88和短路保护检测端,在短路保护模式(SCP)下,IGBT在导通状态时,如果引脚8上的电压超过6.5V就触发保护,引脚5必发慢关断,引脚7(FAULT)必发高电平,并通过光隔离器必发保护信号到前端控制回路。
 
在IGBT的驱动设计中,栅极串联电阻和驱动电压的选择、缓冲保护电路以及过流保护电路是3个关键的部分。这些主要由所驱动的IGBT的bf88容量和电路工作状态决定。
 推挽线路的吸收回路
主要参数设计
栅极串联电阻器和驱动电压的选择
栅级串联电阻器(图1中的JR!和R,)的选择对IGBT的安全工作和电路的稳定性有较大的影响。一般情况下,栅级串联电阻越小,IGBT的导通速度越快,导通损耗也越小,也有利于加快关断速度和减小关断损耗,避免在导通和关断时集电极电压的dv/dt耦合到栅极,造成IGBT误关断和导通。但是,如果栅极串联电阻过小,当电路过流或短路时,IGBT的峰值bf88也就越大,易导致IGBT或续流二极管损坏;当关断时由于集电极bf88下降的di/dt过大,产生较大的集电极电压尖峰,引起IGBT击穿。从SGL25N120RUFD的特性曲线综合考虑,选择R=25n,R10D.,使得电路的关断时间与导通时间较为接近。
 
缓冲保护电路
在必发设计中,要求IGBT的导通宽度在较大的范围内变化,采用谐振的方法并不适宜,而采用辅助开关进行零电压导通或零bf88关断又较为复杂,所以仍然采用了简单的RC缓冲电路,如图2所示。其中D.、D选用RHRG30120超快恢复二极管。
 
用FAN8800构成的IGBT驱动电路,具有良好的驱动特性,必发的正向和反向栅极电压均能满足要求,且有很好的保护功能,在过流和短路时能快速关断,增强了电路的工作稳定性,可广泛应用于各类必发中IGBT的驱动。
 
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