单相半桥无源逆变器设计(10)

要求IGBT关断信号到来之前，将缓冲电容器所积蓄的电荷放完，以关

断信号之前放电90%为条件，其计算公式如下；

Rs

16fCs

，有Rs 5k 。

3缓冲电路二极管VDs ○

因为VDs用于高频电路中，故应选用快速恢复二极管，以保证IGBT导

通时很快关断。

VDs电流额定可按

IGBT通过电流的0.1试选，然后调试决定。

图2.2 IGBT保护电路

2.2 驱动电路设计方案

2.2.1 IGBT驱动器的基本驱动性能

l动态驱动能力强，能为IGBT栅极提供具有陡峭前后沿的驱动脉冲。当○

IGBT在硬开关方式下工作时，会在开通及关断过程中产生较人的损耗。这个过程越长，开关损耗越大。器件工作频率较高时，开关损耗会大大超过IGBT通态损耗，造成管芯温升较高。这种情况会大大限制IGBT的开关频率和输出能力，同时对IGBT的安全工作构成很大威胁。IGBT的开关速度与其栅极控制信号的变化速度密切相关。IGBT的栅源特性显非线性电容性质，因此驱动器须具有足够的瞬时电流吞吐能力，才能使IGBT栅源电压建立或消失得足够快，从而使开关损耗降至较低的水平。另一方面，驱动器内阻也小能过小，以免驱动回路的杂散电感与栅极电容形成欠阻尼振荡。同时，过短的开关时间也会造成回路过高的电流尖峰，这既对主回路安全不利，也容易在控制电路中造成干扰。

2能向IGBT提供适当的正向栅乐。IGBT导通肝的管压降与所加栅源电压○

有关，在集射电流一定的情况下，Vge越高，Vce越低，器件的导通损耗就越小，这有利于充分发挥管子的工作能力。但是，Vge井非越高越好，Vge过大，负载短路时Ic增大，IL．BT能承受短路电流的时间减少，对安全不利，一但发生过流或短路，栅压越高，则电流幅值越高，IGBT损坏的可能性就越大。因此，在有短路程的设备中Vge应选小些，一般选12～15V。

3在关断过程中，为尽快抽取PNP管中的存储电荷，能向IGBT提供足够○

的反向栅压。考虑到在IGBT关断期间，由于电路中其他部分的工作，会在栅极电路中产生一些高频振荡信号，这些信号轻则会使本该截止的IGBT处于微通状态，增加管了的功耗，重则将使裂变电路处于短路直通状态，因此，最好给应处于截止状态的IGBT加一反向栅压(5～15V)，使IGBT在栅极出现开关噪声时仍能可靠截止。

4有足够的输入输出电隔离能力。在许多设备中，IGBT与工频电网有直○

接电联系，而控制电路一般不希望如此。另外，许多电路中的IGBT的工作电位差别很大，也不允许控制电路与其直接藕合。因此驱动器具有电隔离能力可以保证设备的正常工作，也有利于维修调试人员的人身安全。但这种电隔离不应影响驱动信譬的正常传输。

5具有栅压限幅电路，保护栅极不被击穿。IGBT栅极极眼电压一般为±○

20V，驱动信号超出此范围就可能破坏栅极。

6输入输出信号传输无延时。这小仪能够减少系统响应滞后，而且能提高○

保护的快速性。

7人电感负载下，IGBT的开关时间不能过分短，以限制di／dt所形成的○

尖峰电压，保证IGBT的安全。

2.2.2 驱动电路

IGBT的驱动电路如图4，此IGBT门极驱动电路采用了光耦合器使信号电

路与门极驱动电路相隔离。当光电耦合器导通时，V截止，V1IGBT导通。光电耦合器截止，V导通，V2导通，IGBT截止。