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简述IGBT?;さ缏飞杓浦械谋刂侍鈁2].

2015-02-10 10:02:50点击:

过压?;?/strong>

IGBT在由导通状态关断时,电流Ic突然变小,由于电路中的杂散电感与负载电感的作用,将在IGBTc、e两端产生很高的浪涌尖峰电压uce=L dic/dt,加之IGBT的耐过压能力较差,这样就会使IGBT击穿,因此,其过压?;ひ彩鞘种匾?。过压?;た梢源右韵录父龇矫娼校?span class="njx">

(1)尽可能减少电路中的杂散电感。作为??樯杓浦圃煺呃此?,要优化??槟诓拷峁?span class="njx">(如采用分层电路、缩小有效回路面积等),减少寄生电感,作为使用者来说,要优化主电路结构(采用分层布线、尽量缩短联接线等),减少杂散电感。另外,在整个线路上多加一些低阻低感的退耦电容,进一步减少线路电感。所有这些,对于直接减少IGBT的关断过电压均有较好的效果。


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(2)采用吸收回路。吸收回路的作用是:当IGBT关断时,吸收电感中释放的能量,以降低关断过电压。常用的吸收回路有两种,如图4所示。其中(a)图为充放电吸收回路,(b)图为钳位式吸收回路。对于电路中元件的选用,在实际工作中,电容c选用高频低感圈绕聚乙烯或聚丙烯电容,也可选用陶瓷电容,容量为2 F左右。电容量选得大一些,对浪涌尖峰电压的抑制好一些,但过大会受到放电时间的限制。电阻R选用氧化膜无感电阻,其阻值的确定要满足放电时间明显小于主电路开关周期的要求,可按RT/6C计算,T为主电路的开关周期。二极管V应选用正向过渡电压低、逆向恢复时间短的软特性缓冲二极管。

(3)适当增大栅极电阻Rg。实践证明,Rg增大,使IGBT的开关速度减慢,能明显减少开关过电压尖峰,但相应的增加了开关损耗,使IGBT发热增多,要配合进行过热?;?。Rg阻值的选择原则是:在开关损耗不太大的情况下,尽可能选用较大的电阻,实际工作中按Rg=3000/Ic 选取。


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除了上述减少c、e之间的过电压之外,为防止栅极电荷积累、栅源电压出现尖峰损坏IGBT,可在g、e之间设置一些?;ぴ?,电路如图5所示。电阻R的作用是使栅极积累电荷泄放,其阻值可取4.7kΩ;两个反向串联的稳压二极管V1、V2。是为了防止栅源电压尖峰损坏IGBT。

过热?;?/strong>

IGBT的损耗功率主要包括开关损耗和导通损耗,前者随开关频率的增高而增大,占整个损耗的主要部分;后者是IGBT控制的平均电流与电源电压的乘积。由于 IGBT是大功率半导体器件,损耗功率使其发热较多(尤其是Rg选择偏大时),加之IGBT的结温不能超过125℃,不宜长期工作在较高温度下,因此要采取恰当的散热措施进行过热?;?。

散热一般是采用散热器(包括普通散热器与热管散热器),并可进行强迫风冷。散热器的结构设计应满足:

Tj=P△(Rjc+Rcs+Rsa)Tjm 式中Tj-IGBT的工作结温

P△-损耗功率

Rjc-结-壳热阻

Rcs-壳-散热器热阻

Rsa-散热器-环境热阻

Tjm-IGBT的最高结温

在实际工作中,我们采用普通散热器与强迫风冷相结合的措施,并在散热器上安装温度开关。当温度达到75℃~80℃时,通过SG3525的关闭信号停止PMW 发送控制信号,从而使驱动器封锁IGBT的开关输出,并予以关断?;?。