三相逆變器中IGBT的幾種驅動電路的分析

在圖4中，TR1和TR2的選取與用于IGBT驅動的柵極電阻有直接的關系，例如，電源電壓為24V時，TR1和TR2的Icmax≥24/Rg。
圖5給出了TLP250驅動IGBT時，1200V/200A的IGBT上電流的實驗波形（50A/10μs）。可以看出，由于TLP250不具備過流保護功能，當IGBT過流時， 通過控制信號關斷IGBT，IGBT中電流的下降很陡，且有一個反向的沖擊。這將會產生很大的di/dt和開關損耗，而且對控制電路的過流保護功能要求很高。

TLP250使用特點：
1）TLP250輸出電流較小，對較大功率IGBT實施驅動時，需要外加功率放大電路。
2）由于流過IGBT的電流是通過其它電路檢測來完成的，而且僅僅檢測流過IGBT的電流，這就有可能對于IGBT的使用效率產生一定的影響，比如IGBT在安全工作區(qū)時，有時出現的提前保護等。
3）要求控制電路和檢測電路對于電流信號的響應要快，一般由過電流發(fā)生到IGBT可靠關斷應在10μs以內完成。
4）當過電流發(fā)生時，TLP250得到控制器發(fā)出的關斷信號，對IGBT的柵極施加一負電壓，使IGBT硬關斷。這種主電路的dv/dt比正常開關狀態(tài)下大了許多，造成了施加于IGBT兩端的電壓升高很多，有時就可能造成IGBT的擊穿。

2.2EXB8..Series（FUJIELECTRIC公司生產）

隨著有些電氣設備對三相逆變器輸出性能要求的提高及逆變器本身的原因，在現有的許多逆變器中，把逆變單元IGBT的驅動與保護和主電路電流的檢測分別由不同的電路來完成。這種驅動方式既提高了逆變器的性能，又提高了IGBT的工作效率，使IGBT更好地在安全工作區(qū)工作。這類芯片有富士公司的EXB8..Series、夏普公司的PC929等。在這里，我們主要針對EXB8..Series做一介紹。
EXB8..Series集成芯片是一種專用于IGBT的集驅動、保護等功能于一體的復合集成電路。廣泛用于逆變器和電機驅動用變頻器、伺服電機驅動、UPS、感應加熱和電焊設備等工業(yè)領域。具有以下的特點：
1）不同的系列（標準系列可用于達到10kHz開關頻率工作的IGBT，高速系列可用于達到40kHz開關頻率工作的IGBT）。
2）內置的光耦可隔離高達2500V/min的電壓。
3）單電源的供電電壓使其應用起來更為方便。
4）內置的過流保護功能使得IGBT能夠更加安全地工作。
5）具有過流檢測輸出信號。
6）單列直插式封裝使得其具有高密度的安裝方式。
常用的EXB8..Series主要有：標準系列的EXB850和EXB851，高速系列的EXB840和EXB841。其主要應用場合如表4所示。

注：1）標準系列：驅動電路中的信號延遲≤4μs
2）高速系列：驅動電路中的信號延遲≤1.5μs
圖6給出了EXB8..Series的功能方框圖。

表5給出了EXB8..Series的電氣特性。

表6給出了EXB8..Series工作時的推薦工作條件。表6EXB8..Series工作時的推薦工作條件